Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን።የተወሰነ የሲኤስኤስ ድጋፍ ያለው የአሳሽ ስሪት እየተጠቀሙ ነው።ለበለጠ ልምድ፣ የዘመነ አሳሽ እንድትጠቀም እንመክርሃለን (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር አሰናክል)።በተጨማሪም, ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ, ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን.
በአንድ ጊዜ የሶስት ስላይዶችን ካርሶል ያሳያል።በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለመንቀሳቀስ የቀደመውን እና ቀጣይ ቁልፎችን ይጠቀሙ ወይም በመጨረሻው ላይ ያሉትን ተንሸራታቾች በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለማለፍ ይጠቀሙ።
ባለፉት ጥቂት ዓመታት ውስጥ ናኖ/ሜሶ መጠን ያላቸው ባለ ቀዳዳ እና ለተለያዩ ቁሳቁሶች እጅግ በጣም ትልቅ መገናኛ ያላቸው ውህድ አወቃቀሮችን ለማምረት ፈሳሽ ብረት ውህዶች ፈጣን እድገት ታይቷል።ይሁን እንጂ ይህ አካሄድ በአሁኑ ጊዜ ሁለት አስፈላጊ ገደቦች አሉት.በመጀመሪያ ፣ ለተወሰነ የቅይጥ ቅይጥ ቅንጅቶች ከፍተኛ-ትዕዛዝ ቶፖሎጂ ያላቸው ሁለት ተከታታይ መዋቅሮችን ያመነጫል።በሁለተኛ ደረጃ, መዋቅሩ ከፍተኛ የሙቀት መጠን በሚለያይበት ጊዜ በከፍተኛ ሁኔታ መጨመሩ ምክንያት የቢንዲው ትልቅ መጠን አለው.እዚህ፣ እነዚህ ገደቦች በብረት ማቅለጥ ላይ አንድ ኤለመንት በመጨመር ከፍተኛ ደረጃ ያለው ቶፖሎጂን በማስተዋወቅ በመፍታት ወቅት የማይታዩ ንጥረ ነገሮችን ፍሰት በመገደብ ማሸነፍ እንደሚቻል በስሌት እና በሙከራ አሳይተናል።በመቀጠል፣ በፈሳሽ ቀልጦ ውስጥ የሚገኙ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች የጅምላ ስርጭት ዝውውር የጠንካራ ክፍልፋይ ዝግመተ ለውጥ እና በሚንቀጠቀጥበት ጊዜ የቶፖሎጂ አወቃቀር ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር በማሳየት ይህንን ግኝት እናብራራለን።ውጤቶቹ በፈሳሽ ብረቶች እና በኤሌክትሮኬሚካላዊ ንፅህና አወጋገድ መካከል መሠረታዊ ልዩነቶችን ያሳያሉ ፣ እና እንዲሁም ከተሰጡት ልኬቶች እና ቶፖሎጂ ጋር ከፈሳሽ ብረቶች አወቃቀሮችን ለማግኘት አዲስ ዘዴ መመስረት።
ውክልና ወደ ኃይለኛ እና ሁለገብ ቴክኖሎጂ ተቀይሯል ናኖ/ሜሶ መጠን ያላቸው ክፍት ቀዳዳዎች እና የተዋሃዱ መዋቅሮች እጅግ በጣም ከፍተኛ የበይነገጽ ወለል ለተለያዩ ተግባራዊ እና መዋቅራዊ ቁሶች እንደ catalysts1,2, የነዳጅ ሴሎች3,4, ኤሌክትሮይቲክ capacitors5, 6, የጨረር ጉዳትን የሚቋቋሙ ቁሳቁሶች 7, ከፍተኛ አቅም ያላቸው የባትሪ ቁሳቁሶች በሜካኒካዊ እርጋታ መጨመር 8, 9 ወይም የተዋሃዱ ቁሳቁሶች እጅግ በጣም ጥሩ የሜካኒካል ባህሪያት 10, 11. በተለያየ መልኩ የውክልና ውክልና መጀመሪያ ላይ ያልተዋቀረ አንድ "ቅድመ-ቅድሚያ" አንድ ንጥረ ነገር በምርጫ መሟሟትን ያካትታል. ቅይጥ” በውጫዊው አካባቢ, ይህም ከመጀመሪያው ቅይጥ ቶፖሎጂ የተለየ ያልተለመደ ቶፖሎጂ ያላቸው ያልተሟሟቅ ቅይጥ ንጥረ ነገሮችን እንደገና ወደ ማደራጀት ያመራል., ንጥረ ነገሮች ቅንብር.ምንም እንኳን የተለመደው የኤሌክትሮኬሚካላዊ ውክልና (ኢ.ሲ.ዲ.) ኤሌክትሮላይቶችን በመጠቀም አካባቢው እስካሁን ድረስ በጣም የተጠና ቢሆንም ፣ ይህ ዘዴ የውክልና ስርዓቶችን (እንደ አግ-አው ወይም ኒ-ፒት) በአንፃራዊነት የከበሩ ንጥረ ነገሮችን (Au ፣ Pt) ላሉትን ይገድባል እና porosity ለማቅረብ በቂ የመቀነስ አቅም ላይ ትልቅ ልዩነት.ይህንን ገደብ ለማሸነፍ አስፈላጊው እርምጃ በቅርብ ጊዜ የፈሳሽ ብረቶች ቅይጥ ዘዴ13፣14 (LMD) እንደገና የተገኘ ሲሆን ይህም የፈሳሽ ብረቶች ቅይጥ (ለምሳሌ Cu, Ni, Bi, Mg, ወዘተ) በአካባቢው ካሉ ሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር ይጠቀማል. .(ለምሳሌ TaTi፣ NbTi፣ FeCrNi፣ SiMg፣ ወዘተ.)6፣8፣10፣11፣14፣15፣16፣17፣18፣19።LMD እና የሃርድ ብረታ ቅይጥ ማስወገጃ (ኤስኤምዲ) ልዩነት በዝቅተኛ የሙቀት መጠን የሚሰሩት የመሠረት ብረት ጠንካራ20,21 ሲሆን ይህም የአንድ ዙር ኬሚካላዊ ቅልጥፍና ከተፈጠረ በኋላ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ የተጠላለፉ ደረጃዎችን ይፈጥራል።እነዚህ ደረጃዎች ወደ ክፍት ቀዳዳዎች ሊለወጡ ይችላሉ.መዋቅሮች.የውክልና ዘዴዎች የበለጠ የተሻሻሉት በቅርብ ጊዜ በተጀመረው የእንፋሎት ደረጃ ውክልና (VPD) ሲሆን ይህም በጠንካራ ንጥረ ነገሮች የእንፋሎት ግፊት ላይ ያለውን ልዩነት በመጠቀም ክፍት ናኖፖረስት መዋቅሮችን በአንድ ኤለመንት 22,23 በመምረጥ ነው።
በጥራት ደረጃ፣ እነዚህ ሁሉ የቆሻሻ ማስወገጃ ዘዴዎች በራስ የተደራጀ ቆሻሻ የማስወገድ ሂደት ሁለት ጠቃሚ የጋራ ባህሪያትን ይጋራሉ።በመጀመሪያ ደረጃ, ይህ ከላይ የተጠቀሱትን ቅይጥ ንጥረ ነገሮች (እንደ በቀላል ቅይጥ AXB1-X ያሉ) በውጫዊ አከባቢ ውስጥ የተመረጠ መሟሟት ነው.በ ECD24 ላይ በአቅኚዎቹ የሙከራ እና የንድፈ ሃሳባዊ ጥናቶች ውስጥ ለመጀመሪያ ጊዜ የተጠቀሰው ሁለተኛው፣ ያልተሟሟት ኤለመንት ኤ ከርኩሰት በሚወገድበት ጊዜ በቅይጥ እና በአከባቢው መካከል ባለው ግንኙነት መሰራጨቱ ነው።ስርጭት በአቶሚክ የበለጸጉ ክልሎችን መፍጠር የሚችለው በጅምላ ውህዶች ውስጥ የስፒኖዶል መበስበስን በሚመስል ሂደት ነው፣ ምንም እንኳን በበይነገጹ የተገደበ ቢሆንም።ምንም እንኳን ይህ ተመሳሳይነት ቢኖርም ፣ የተለያዩ ቅይጥ ማስወገጃ ዘዴዎች ግልፅ ባልሆኑ ምክንያቶች የተለያዩ ዘይቤዎችን ሊፈጥሩ ይችላሉ።ኢሲዲ ከቶፖሎጂ ጋር የተገናኙ ከፍተኛ ቅደም ተከተሎችን ለአቶሚክ ክፍልፋዮች (X) ላልሟሟላቸው ንጥረ ነገሮች (እንደ አው ኢን አግአው) እስከ 5% 25 ዝቅ ያለ ቢሆንም፣ የኤልኤምዲ ስሌት እና የሙከራ ጥናቶች እንደሚያሳዩት ይህ ተመሳሳይ የሚመስለው ዘዴ ከቶፖሎጂ ጋር የተገናኙ አወቃቀሮችን ብቻ ይፈጥራል። .ለምሳሌ፣ ለትልቅ ትልቅ X፣ ተያያዥነት ያለው ባለ ሁለትዮሽ መዋቅር 20% ገደማ የሚሆነው በ TaTi alloys በ Cu melts (በማጣቀሻ. 18 ላይ ምስል 2 ይመልከቱ ከተለያዩ ECD እና LMD ቅጽ X ጋር ጎን ለጎን ለማነፃፀር). ).ይህ ልዩነት በንድፈ ሃሳባዊ ሁኔታ የተብራራው በስርጭት-የተጣመረ የእድገት ዘዴ ከመሃል የፊት ክፍል ስፒኖዶል መበስበስ እና ከ eutectic-coupled growth26 ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው።ንጽህና በሌለበት አካባቢ፣ በስርጭት-የተጣመረ እድገት በኤ-ሀብታም ክሮች (ወይም በ 2D ውስጥ ያሉ ፍንጣሪዎች) እና B-የበለፀጉ ፈሳሽ ቻናሎች ንፅህናን በሚወገዱበት ጊዜ በማሰራጨት አብረው እንዲያድጉ ያስችላቸዋል15።ጥንድ እድገቶች በኤ ፌዝ የበለፀጉ ያልተገደቡ ደሴቶች ብቻ በሚፈጠሩበት በኤክስ መካከለኛ ክፍል ላይ ወደ ተስተካከለ ቶፖሎጂካል ያልታሰረ መዋቅር ያመራል እና በX ታችኛው ክፍል ላይ ይጨቆናል።በትልቁ X፣ የታሰረ እድገት ያልተረጋጋ ይሆናል፣ ይህም በነጠላ-ደረጃ ማሳከክ በኋላም መዋቅራዊ ታማኝነትን የሚጠብቁ ፍፁም የተሳሰሩ 3D አወቃቀሮች እንዲፈጠሩ ይጠቅማል።የሚገርመው ነገር፣ በLMD17 ወይም SMD20 (Fe80Cr20) XNi1-X alloys የተሰራው የአቅጣጫ አወቃቀሩ ከኤክስ እስከ 0.5 ድረስ በሙከራ ተስተውሏል፣ይህም ከስርጭት ጋር የተጣመረ እድገት ለኤልኤምዲ እና ለኤስኤምዲ በሁሉም ቦታ የሚገኝ ዘዴ እንደሆነ ይጠቁማል። ተመራጭ የአሰላለፍ መዋቅር ይኑርዎት.
ለዚህ በECD እና በኤንኤምዲ ሞርፎሎጂ መካከል ያለውን ልዩነት ለማብራራት፣ የተሟሟቁ ንጥረ ነገሮችን ወደ ፈሳሽ መዳብ በመጨመር የመሟሟት ኪኔቲክስ የተስተካከሉበትን የደረጃ መስክ ማስመሰያዎች እና የNMD የTaXTi1-X alloys የሙከራ ጥናቶችን አድርገናል።ምንም እንኳን ሁለቱም ECD እና LMD በምርጫ መፍታት እና የፊት መጋጠሚያ ስርጭቶች የሚተዳደሩ ቢሆኑም እነዚህ ሁለቱ ሂደቶች ወደ morphological ልዩነቶች ሊመሩ የሚችሉ አስፈላጊ ልዩነቶች አሏቸው።በመጀመሪያ ፣ በ ECD ውስጥ ያለው የፔል ኪኔቲክስ በይነመረቡ በቋሚ የፔል የፊት ፍጥነት V12 በተተገበረው የቮልቴጅ መጠን ቁጥጥር ይደረግበታል።ይህ እውነት ነው ትንሽ ክፍልፋይ refractory ቅንጣቶች (ለምሳሌ Pt in Ag-Au) ወደ ወላጅ ቅይጥ, ይህም interfacial ፈሳሽ ወደ ኋላ ዘግይቶ, ያጸዳል እና ያልተቀላቀለ ቁሳዊ ያጸዳል, ነገር ግን ይህ ተመሳሳይ ሞርፎሎጂ 27 ይቆያል.በቶፖሎጂያዊ የተጣመሩ አወቃቀሮች የሚገኙት በዝቅተኛ X በዝቅተኛ ቪ ብቻ ነው ፣ እና ሚሳይብል ንጥረ ነገሮችን 25 ማቆየት የአወቃቀሩን መቆራረጥን ለመከላከል በቂ የሆነ ጠንካራ መጠን ያለው ክፍልፋይ ለማቆየት ትልቅ ነው።ይህ የሚያመለክተው የፊት መጋጠሚያ ስርጭትን በተመለከተ የመፍቻው መጠን በሥነ-ቅርጽ ምርጫ ውስጥ ትልቅ ሚና ሊጫወት ይችላል።በአንጻሩ፣ በኤልኤምዲ ውስጥ ያለው ቅይጥ ማስወገጃ ኪነቲክስ ስርጭት ቁጥጥር ይደረግበታል15,16 እና መጠኑ በአንጻራዊነት በፍጥነት ይቀንሳል በጊዜ \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\))፣ Dl ሚሳሳይቢሊቲ ኤለመንት ነው። ለፈሳሽ ስርጭት ቅንጅት ..
በሁለተኛ ደረጃ, በ ECD ጊዜ, በኤሌክትሮላይት ውስጥ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች መሟሟት እጅግ በጣም ዝቅተኛ ነው, ስለዚህ በ alloy-electrolyte በይነገጽ ላይ ብቻ ይሰራጫሉ.በአንጻሩ፣ በኤልኤምዲ፣ የ AXB1-X ቀዳሚ ውህዶች “የማይታዩ” ንጥረ ነገሮች (A) ብዙውን ጊዜ ውስን ቢሆንም የመሟሟት አቅም የላቸውም።ተጨማሪ ምስል 1 ላይ ከሚታየው የ CuTaTi ternary system የሶስተኛ ደረጃ ዲያግራም ትንተና ይህንን ትንሽ የመሟሟት ሁኔታ መገመት ይቻላል (\(\(\ {c}_{ {{{{{\rm{ታ)))))}}} ^{l}\ ) እና \({c}_{{{({\rm{Ti}}) }}}} ^ {l}\)፣ እንደቅደም ተከተላቸው፣ በውክልና የሙቀት መጠን (ተጨማሪ ምስል 1 ለ) ጠንካራ ፈሳሽ በይነገጽ የአካባቢ ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን በድብልቅ ጊዜ ይጠበቃል፣}}}}}}}^{l}\) በግምት ነው። ቋሚ እና እሴቱ ከ X ጋር ይዛመዳል። ተጨማሪ ምስል 1 ለ \({c}_{{{{{{\rm{Ta}}}}}})))}^{l}\) በክልል 10 ውስጥ እንደሚወድቅ ያሳያል። -3 - 10 ^{l}\) ከ15.16 ጋር እኩል ናቸው።ይህ ቅይጥ ውስጥ immiscible ንጥረ ነገሮች "ማፍሰስ" በ delamination ግንባር ላይ ያለውን interfacial መዋቅር ምስረታ ሁለቱንም ተጽዕኖ ይችላል, በውስጡ በተራው, የድምጽ መጠን ስርጭት ምክንያት መዋቅር መፍረስ እና coarsening አስተዋጽኦ ይችላል.
የ (i) የተቀነሰውን ቅይጥ V የማስወገድ መጠን እና (ii) የማይታዘዙ ንጥረ ነገሮችን ወደ ማቅለጥ ውስጥ የመግባት መጠን መቀነስ ያለውን አስተዋፅኦ በተናጠል ለመገምገም በሁለት ደረጃዎች ቀጠልን።በመጀመሪያ ለ \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\)\\\\\\\\\\\\\\\\\የየጥቅም ፊት መዋቅር morphological ዝግመተ ለውጥ በማጥናት ቪ የመቀነሱን ውጤት በበቂ ሁኔታ ማጥናት ተችሏል።የውጤታማነት ዘመን, በተለይ በመዝናኛው ዘርፍ።ስለዚህ፣ ይህንን ውጤት ከቀደምት ጥናቶች በረዥም ጊዜ ውስጥ የምዕራፍ መስክ ማስመሰያዎችን በመሮጥ መርምረናል፣ ይህም በ X15 መካከለኛው ስርጭት-የተጣመረ እድገት የተፈጠሩ ቶፖሎጂካል ያልተጣመሩ አሰላለፍ አወቃቀሮች መኖራቸውን አሳይቷል።ሁለተኛ፣ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች የፍሳሽ መጠንን በመቀነስ ላይ የሚያደርሱትን ውጤት ለመመርመር ቲ እና አግ ወደ መዳብ ማቅለጥ የፈሳሹን መጠን ለመጨመር እና ለመቀነስ ጨምረን በቅደም ተከተል እና በ ማቅለጥ.በውክልና የተላከው በቅልቅል መዋቅር ውስጥ ባሉ ስሌቶች እና ሙከራዎች ይቀልጣል።የ Cu መቅለጥን ለማስወገድ ከ10% እስከ 30% የሚደርሱ የቲ ጭማሪዎችን ወደ ሚዲያ ጨምረናል።የቲ መጨመር በተወከለው ንብርብር ጠርዝ ላይ ያለውን የቲ ትኩረትን ይጨምራል, ይህም በዚህ ንብርብር ውስጥ ያለውን የቲ ማጎሪያ ቀስ በቀስ ይቀንሳል እና የመፍቻውን ፍጥነት ይቀንሳል.በተጨማሪም \({c}_{{({\rm{Ti}}}}}}}}^{l}\) በመጨመር የ Ta's leakage rate ይጨምራል፣ ስለዚህ \({c}_{{{{{{{ {\rm{ታ}}}}}}^{l}\/(ተጨማሪ ምስል 1ለ) የምንጨምረው የብር መጠን ከ10% ወደ 30% ይለያያል በሟሟ ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮችን የመቀላቀል ችሎታ ፣ እኛ የ CuAgTaTi ኳተርን ስርዓትን እንደ ቀልጣፋ (CuAg)TaTi ternary ስርዓት ሞዴል አድርገነዋል የቲ እና ታ መሟሟት በ CuAg መቅለጥ ውስጥ ባለው የአግ ክምችት ላይ የተመሠረተ ነው (ማስታወሻን ይመልከቱ) 2 እና ተጨማሪ። ምስል 2-4).የ Ag መጨመር በተወከለው መዋቅር ጠርዝ ላይ ያለውን የቲ ክምችት አይጨምርም.ነገር ግን፣ የቲ በአግ ውስጥ ያለው ሟሟት ከኩ ያነሰ ስለሆነ፣ ይህ \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}}}}}}^{l}\) (ተጨማሪ ምስል) ይቀንሳል። 1) 4ለ) እና የማፍሰሻ መጠን ታ.
የምዕራፍ መስክ ማስመሰያዎች ውጤቶች እንደሚያሳዩት ጥምር እድገት በበቂ ሁኔታ ረጅም ጊዜ የማይረጋጋ ሲሆን በመበስበስ ግንባር ላይ ከቶፖሎጂካል ጋር የተጣመሩ መዋቅሮችን ለመፍጠር።እኛ ሙከራ በኋላ delamination ደረጃ ላይ delamination ግንባር አጠገብ የሚቋቋመው Ta15T85 ቅይጥ ያለውን ከስር ንብርብር, መዳብ-ሀብታም ደረጃ Etching በኋላ topologically ትስስር እንዳለ በማሳየት ይህን መደምደሚያ አረጋግጧል.ውጤቶቻችን እንደሚያሳዩት የፍሳሽ መጠን በፈሳሽ ማቅለጥ ውስጥ የማይታዩ ንጥረ ነገሮችን በብዛት በማጓጓዝ ምክንያት በሥነ-ቅርጽ ዝግመተ ለውጥ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል።እዚህ ላይ የሚታየው ይህ ተፅዕኖ በ ECD ውስጥ የማይገኝ, በተወከለው ንብርብር ውስጥ ያሉ የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን የማጎሪያ መገለጫዎች, የጠንካራው ክፍል ክፍልፋይ እና የ LMD መዋቅር ቶፖሎጂን በእጅጉ ይጎዳል.
በዚህ ክፍል በመጀመሪያ ደረጃ የጥናታችንን ውጤት በቲ ወይም አግ ወደ Cu ማቅለጥ የሚያስከትለውን ውጤት በክፍል መስክ አስመስሎ እናቀርባለን።በለስ ላይ.ምስል 1 ከ Cu70Ti30, Cu70Ag30 እና ንጹህ መዳብ የተገኘው የTaXti1-X alloys የምዕራፍ መስክ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ሞዴሊንግ ውጤቶችን ከ 5 እስከ 15% ባለው አነስተኛ የአቶሚክ ይዘት ይቀልጣል ።የመጀመሪያዎቹ ሁለት ረድፎች እንደሚያሳዩት የቲ እና አግ መጨመር ከንጹህ Cu (ሦስተኛ ረድፍ) መዋቅር ጋር ሲነፃፀር በቶፖሎጂያዊ ትስስር ያላቸው መዋቅሮች እንዲፈጠሩ ያበረታታል.ይሁን እንጂ የቲ መጨመር እንደተጠበቀው የቲ መፍሰስን ጨምሯል, በዚህም ዝቅተኛ የ X alloys (Ta5Ti95 እና Ta10Ti90) መጥፋትን በመከላከል እና በ Ta15Ti85 delamination ወቅት የተወለቀው ባለ ቀዳዳ ንብርብር በከፍተኛ ሁኔታ እንዲሟሟ አድርጓል።በተቃራኒው, የ Ag (ሁለተኛ ረድፍ) መጨመር, የውክልና ንብርብር በትንሹ መፍረስ ጋር መሠረት ቅይጥ ሁሉ ክፍሎች topologically ተዛማጅ መዋቅር ምስረታ አስተዋጽኦ ያደርጋል.የሁለትዮሽ መዋቅር ምስረታ በተጨማሪ በስእል ውስጥ ተገልጿል.1 ለ, ይህም ከግራ ወደ ቀኝ ያለው ጥልቀት እየጨመረ የሚሄድ የውክልና መዋቅር ምስሎች እና የጠንካራ-ፈሳሽ በይነገጽ ምስል በከፍተኛው ጥልቀት (በቀኝ የቀኝ ምስል).
3D ፌዝ የመስክ ማስመሰል (128 × 128 × 128 nm3) በተወከለው ቅይጥ የመጨረሻ ሞርፎሎጂ ላይ ሶሉቱን ወደ ፈሳሽ ማቅለጥ የመጨመር አስደናቂ ውጤት ያሳያል።የላይኛው ምልክት የወላጅ ቅይጥ (TaXti1-X) እና የቁመት ምልክት የ Cu-based ማለስለሻ መካከለኛ ቅልቅል ቅልቅል ያሳያል.በአወቃቀሩ ውስጥ ያለ ቆሻሻዎች ከፍተኛ የቲ ክምችት ያላቸው ቦታዎች ቡናማ ቀለም ያላቸው ሲሆን ጠንካራ ፈሳሽ በይነገጽ በሰማያዊ ይታያል.b በ Cu70Ag30 መቅለጥ (190 × 190 × 190 nm3) ውስጥ undoped Ta15Ti85 ቅድመ ቅይጥ ያለውን ምዕራፍ መስክ ውስጥ ባለ ሶስት-ልኬት ማስመሰል.የመጀመሪያዎቹ 3 ክፈፎች በተለያየ የውክልና ጥልቀት ላይ የተወከለውን መዋቅር ጠንካራ ክልል ያሳያሉ, እና የመጨረሻው ፍሬም በከፍተኛው ጥልቀት ላይ ያለውን ጠንካራ ፈሳሽ በይነገጽ ብቻ ያሳያል.ከ(ለ) ጋር የሚዛመደው ፊልም በተጨማሪ ፊልም 1 ላይ ይታያል።
የሶሉቱ መደመር ተጽእኖ በ2D ፋዝ የመስክ ማስመሰያዎች ተዳሰሰ፣ ይህም የፊት መጋጠሚያ ሁነታ ምስረታ ላይ ተጨማሪ መረጃ በዲላሚኔሽን ፊት ላይ የሰጠ እና ከ3D ማስመሰያዎች የበለጠ ርዝመት እና የጊዜ ሚዛኖችን የዲላሚኔሽን ኪነቲክስን ለመለካት ያስችላል።በለስ ላይ.ምስል 2 በCu70Ti30 እና Cu70Ag30 የሚቀልጥ የ Ta15Ti85 ቀዳሚ ቅይጥ መወገድን የማስመሰል ምስሎችን ያሳያል።በሁለቱም ሁኔታዎች ስርጭቱ የተጣመረ እድገት በጣም ያልተረጋጋ ነው.ወደ ቅይጥ ውስጥ በአቀባዊ ዘልቆ ከመግባት ይልቅ የፈሳሽ ቻናሎች ጫፎቹ በ3-ል ቦታ (ስእል 1) ውስጥ ከቶፖሎጂካል ጋር የተገናኙ አወቃቀሮችን መፈጠርን የሚያበረታታ በተረጋጋ የእድገት ሂደት ውስጥ በተዘበራረቀ ሁኔታ ወደ ግራ እና ቀኝ ይንቀሳቀሳሉ።ይሁን እንጂ በቲ እና አግ ተጨማሪዎች መካከል ጠቃሚ ልዩነት አለ.ለ Cu70Ti30 መቅለጥ (ምስል 2 ሀ) ፣ የሁለት ፈሳሽ ቻናሎች ግጭት ወደ ጠጣር-ፈሳሽ በይነገጽ ውህደት ይመራል ፣ ይህም በሁለቱ ሰርጦች የተያዙትን ጠንካራ ማያያዣዎች ከውቅር ውስጥ ወደ ማውጣቱ እና በመጨረሻም ወደ መፍረስ ያመራል። .በተቃራኒው፣ ለ Cu70Ag30 መቅለጥ (ስዕል 2 ለ)፣ በጠንካራ እና በፈሳሽ ደረጃዎች መካከል ባለው በይነገጽ ላይ Ta ማበልፀግ ወደ መቅለጥ ውስጥ ያለው የ Ta ልቅነት በመቀነሱ ምክንያት ውህደትን ይከላከላል።በውጤቱም, በዲላሚኔሽን ፊት ላይ ያለው ትስስር መጨናነቅ ይቋረጣል, በዚህም ምክንያት ተያያዥ መዋቅሮች እንዲፈጠሩ ያደርጋል.የሚገርመው ነገር የፈሳሽ ቻናል የተዘበራረቀ የመወዛወዝ እንቅስቃሴ መቆራረጡ በሚታፈንበት ጊዜ የተወሰነ ደረጃ ያለው ባለ ሁለት አቅጣጫዊ መዋቅር ይፈጥራል (ምስል 2 ለ).ሆኖም፣ ይህ አሰላለፍ የፅኑ ትስስር እድገት ውጤት አይደለም።በ 3-ልኬት ውስጥ, ያልተረጋጋ መግባቱ ኮአክሲያል ያልሆነ ተያያዥነት ያለው የሁለትዮሽ መዋቅር ይፈጥራል (ምስል 1 ለ).
የCu70Ti30 (a) እና Cu70Ag30 (ለ) የቀለጠ የ2D ደረጃ የመስክ ማስመሰሎች ቅጽበታዊ እይታዎች ወደ Ta15Ti85 ቅይጥ ተቀላቅለው ያልተረጋጋ ስርጭትን የተቀላቀለ እድገትን ያሳያሉ።ከጠፍጣፋው ጠንካራ/ፈሳሽ በይነገጽ የመጀመሪያ ቦታ የሚለኩ የተለያዩ የንጽሕና ማስወገጃ ጥልቀቶችን የሚያሳዩ ሥዕሎች።ውስጠቶቹ የተለያዩ የፈሳሽ ቻናል ግጭቶችን ያሳያሉ፣ ይህም ወደ ጠንካራ ማያያዣዎች መገለል እና የCu70Ti30 እና Cu70Ag30 ይቀልጣል።የCu70Ti30 የጎራ ስፋት 1024 nm ነው፣ Cu70Ag30 384 nm ነው።ባለ ቀለም ባንድ የ Ta ትኩረትን ያመለክታል, እና የተለያዩ ቀለሞች በፈሳሽ ክልል (ጥቁር ሰማያዊ), መሰረታዊ ቅይጥ (ቀላል ሰማያዊ) እና ያልተቀላጠለ መዋቅር (ቀይ ማለት ይቻላል) መካከል ያለውን ልዩነት ይለያሉ.የእነዚህ ተመስሎዎች ፊልሞች ያልተረጋጋ ስርጭት በተጣመረ እድገት ወቅት ወደ ፈሳሽ ቻናሎች የሚገቡትን ውስብስብ መንገዶች በሚያጎሉ ተጨማሪ ፊልሞች 2 እና 3 ውስጥ ቀርበዋል።
ሌሎች የ2D ደረጃ የመስክ ማስመሰል ውጤቶች በምስል 3 ላይ ይታያሉ።የዲላሚኔሽን ጥልቀት ግራፍ ከግዜ ጋር (ከ V ጋር እኩል የሆነ ቁልቁል) በ fig.3a እንደሚያሳየው የቲ ወይም አግ ወደ ኩ መቅለጥ መጨመር እንደተጠበቀው የመለያየት እንቅስቃሴን ይቀንሳል።በለስ ላይ.3b የሚያሳየው ይህ መቀዛቀዝ የተከሰተው በተወከለው ንብርብር ውስጥ ባለው ፈሳሽ ውስጥ ያለው የቲ ትኩረት ቅልመት በመቀነሱ ነው።በተጨማሪም የቲ (አግ) መጨመር በይነገጹ ፈሳሽ ጎን ላይ የቲ ትኩረትን (\({c}_{{{{{{\rm{Ti)))))) እንደሚጨምር ያሳያል። ))) ^{l \)) ወደ ታ መፍሰስ የሚያመራው፣ የሚለካው በሟሟ ውስጥ የሚሟሟት የቲ ክፋይ በጊዜ ብዛት (ምስል 3 ሐ) ሲሆን ይህም ቲ(አግ) ሲጨመር (ይቀነሰ) ).ምስል 3d እንደሚያሳየው ለሁለቱም ሶሉቶች የጠጣር ክፍልፋይ ሁለት ተከታታይ ቶፖሎጂያዊ ተያያዥነት ያላቸው መዋቅሮችን ለመፍጠር ከደረጃው በላይ ይቆያል28,29,30.በማቅለጫው ላይ ቲ በመጨመር የቲ መፍሰስን ይጨምራል፣በደረጃ ሚዛን ምክንያት የቲ በጠንካራ ማሰሪያው ውስጥ እንዲቆይ ያደርገዋል፣በዚህም የድምጽ ክፍልፋይን በመጨመር መዋቅሩ ያለ ርኩሰት እንዲጠበቅ ያደርጋል።የእኛ ስሌቶች በአጠቃላይ ከዲላሚኔሽን የፊት ክፍል መጠን ከሙከራ ልኬቶች ጋር ይስማማሉ።
የTa15Ti85 ቅይጥ የደረጃ መስክ ማስመሰል የቲ እና አግ ተጨማሪዎች በ Cu መቅለጥ ላይ ያሉትን የተለያዩ ውጤቶች ከ alloy ማስወገጃ ጥልቀት በጊዜ (ሀ) በሚለካው ፣ በፈሳሹ ውስጥ ያለውን የቲ ማጎሪያ ፕሮፋይል በኤ. ቅይጥ የማስወገድ ጥልቀት 400 nm (አሉታዊ ጥልቀት ከቅይጥ መዋቅር ውጭ ወደ መቅለጥ ይሰፋል (በግራ በኩል ያለው ቅይጥ ፊት) b Ta leakage በተቃራኒ ጊዜ (ሐ) እና ባልተሸፈነው መዋቅር ውስጥ ጠንካራ ክፍልፋይ እና ቅልጥ ጥንቅር (መ) የተጨማሪ ንጥረ ነገሮች ትኩረት በማቅለጫው ውስጥ በ abscissa (መ) (ቲ - አረንጓዴ መስመር, አግ - ሐምራዊ መስመር እና ሙከራ) ተዘርግቷል.
የዲላሚኔሽን ግንባር ፍጥነት ከጊዜ ወደ ጊዜ እየቀነሰ በመምጣቱ በዲላሚኔሽን ወቅት የዝግመተ ለውጥ ለውጥ የዲላሚኔሽን ፍጥነትን የመቀነስ ውጤት ያሳያል.ባለፈው ምዕራፍ የመስክ ጥናት፣ የTa15Ti85 ቀዳሚ ቅይጥ በንጹህ መዳብ መቅለጥ15 በሚወገድበት ጊዜ የተጣጣሙ ቶፖሎጂያዊ ያልተጣመሩ አወቃቀሮችን ያስከተለ eutectic-እንደ ጥምር እድገት ተመልክተናል።ነገር ግን፣ ረዣዥም ሩጫዎች ተመሳሳይ ምዕራፍ የመስክ ማስመሰል ያሳያል (ተጨማሪ ፊልም 4ን ይመልከቱ) የመበስበስ የፊት ፍጥነቱ በበቂ ሁኔታ ትንሽ በሚሆንበት ጊዜ የተጣመረ እድገቱ ያልተረጋጋ ይሆናል።አለመረጋጋት እራሱን የሚያንፀባርቀው በጎን በኩል በተንቆጠቆጡ የፍላክስ መወዛወዝ ነው, ይህም የእነሱን አሰላለፍ ይከለክላል, እና, በቶፖሎጂያዊ ተያያዥነት ያላቸው መዋቅሮች እንዲፈጠሩ ያደርጋል.ከተረጋጋ የታሰረ እድገት ወደ ያልተረጋጋ የድንጋጤ እድገት የሚደረገው ሽግግር በ 4.7 ሚሜ በሰከንድ በ xi = 250 nm አቅራቢያ ይከሰታል።በተቃራኒው፣ የCu70Ti30 መቅለጥ ተዛማጅ የዲላሚኔሽን ጥልቀት xi በተመሳሳይ ፍጥነት 40 nm ነው።ስለዚህ፣ ውህዱን ከCu70Ti30 መቅለጥ ጋር ስናስወግድ ይህን የመሰለ ለውጥ ማየት አልቻልንም (ተጨማሪ ፊልም 3 ይመልከቱ)፣ ምክንያቱም 30% Ti ወደ ማቅለጡ ውስጥ መጨመር የቅይጥ ማስወገጃ ኪኔቲክስን በእጅጉ ይቀንሳል።በመጨረሻም፣ ምንም እንኳን በዝግታ የዲላሚኔሽን ኪነቲክስ ምክንያት ስርጭት-የተጣመረ እድገት ያልተረጋጋ ቢሆንም፣ በዲላሚን ፊት ለፊት ያለው የሃርድ ቦንድ ርቀት የ \({\lambda }_{0}^{2}V=C\) የቋሚ ህግጋትን ያከብራል ዕድገት15,31 ሲ ቋሚ ነው.
የምዕራፍ መስክ ማስመሰል ትንበያዎችን ለመፈተሽ ቅይጥ የማስወገድ ሙከራዎች በትላልቅ ናሙናዎች እና ረዘም ያለ የቅይጥ ማስወገጃ ጊዜዎች ተካሂደዋል።ምስል 4a የውክልና መዋቅር ቁልፍ መለኪያዎችን የሚያሳይ ንድፍ ነው.አጠቃላይ የዲላሚኔሽን ጥልቀት ከ xi ጋር እኩል ነው, ከጠንካራ እና ፈሳሽ ደረጃዎች የመጀመሪያ ወሰን እስከ delamination ፊት ያለው ርቀት.hL ከመታተሙ በፊት ከመጀመሪያው ጠንካራ-ፈሳሽ በይነገጽ እስከ የውክልና መዋቅር ጠርዝ ድረስ ያለው ርቀት ነው.አንድ ትልቅ ኤች.ኤል.ኤል ጠንካራ Ta መፍሰስን ያሳያል።ከተወከለው ናሙና የ SEM ምስል, ከመሳለቁ በፊት የተወከለውን መዋቅር መጠን ኤችዲ መለካት እንችላለን.ይሁን እንጂ ማቅለጡ በክፍል ሙቀት ውስጥ ስለሚጠናከር, የውክልና መዋቅርን ያለ ማሰሪያ ማቆየት ይቻላል.ስለዚህ, የሽግግር አወቃቀሩን ለማግኘት ማቅለጫውን (የመዳብ የበለፀገ ደረጃ) ቀረጸ እና የሽግግሩን መዋቅር ውፍረት ለመለካት hC እንጠቀማለን.
ቆሻሻዎችን በሚወገድበት ጊዜ እና የጂኦሜትሪ መለኪያዎችን በሚወስኑበት ጊዜ የዝግመተ ለውጥ ንድፍ ንድፍ-የመፍሰስ ንብርብር ውፍረት Ta hL ፣ የተዘረጋው መዋቅር ኤችዲ ውፍረት ፣ የግንኙነት መዋቅር hC ውፍረት።(ለ)፣ (ሐ) የክፍል መስክ የማስመሰል ውጤቶችን የሙከራ ማረጋገጫ ከሴም መስቀል ክፍሎች እና 3D etched morphology of Ta15Ti85 alloy ከንጹህ Cu(b) እና Cu70Ag30 ይቀልጣል፣ ወጥ ትስስር መጠን ያለው መዋቅር (ሐ)፣ ሚዛን ባር 10 ሚ.ሜ.
በምስል ላይ የሚታዩት የተወከለው መዋቅሮች መስቀለኛ ክፍል.4b፣c ቲ እና አግ ወደ Cu መቅለጥ የመጨመር ዋና የተተነበየውን ውጤት በተወከለው ቅይጥ ሞርፎሎጂ እና ኪነቲክስ ላይ ያረጋግጡ።በለስ ላይ.ምስል 4b የ SEM መቆረጥ (በግራ በኩል) የታችኛው ክልል ያሳያል Ta15T85 ቅይጥ ቅይጥ በ 10 ሰከንድ ወደ xi ~ 270 μm ጥልቀት በንጹህ መዳብ ውስጥ በመጥለቅ.ሊለካ በሚችል የሙከራ ጊዜ ልኬት፣ ከደረጃ የመስክ ማስመሰያዎች የበለጠ ብዙ ትእዛዞችን በሚይዝ፣ የመገንጠያው የፊት ፍጥነቱ ከላይ ከተጠቀሰው የመነሻ ፍጥነት 4.7 ሚሜ/ሰ በታች ነው፣ ከዚህ በታች የተረጋጋ የኢውቲክ ትስስር እድገት ያልተረጋጋ ይሆናል።ስለዚህ, ከቅርፊቱ ፊት በላይ ያለው መዋቅር በቶፖሎጂካል ሙሉ ለሙሉ የተገናኘ ይጠበቃል.ከመታተሙ በፊት, የመሠረት ቅይጥ ቀጭን ንብርብር ሙሉ በሙሉ ተፈትቷል (hL = 20 μm), እሱም ከ Ta leakage (ሠንጠረዥ 1) ጋር የተያያዘ.በመዳብ የበለጸገው ምዕራፍ (በስተቀኝ) ኬሚካላዊ ቀረጻ ከተጠናቀቀ በኋላ የተወከለው ቅይጥ ቀጭን ንብርብር (hC = 42 μm) ብቻ ይቀራል፣ ይህም የሚያሳየው አብዛኛው የተወከለው መዋቅር በመትከክ ወቅት መዋቅራዊ ታማኝነትን እንዳጣ እና እንደተጠበቀው ከቶፖሎጂያዊ ትስስር ጋር እንዳልተገናኘ ያሳያል። ምስል 1 ሀ)., በሦስተኛው ረድፍ ላይ ትክክለኛው ምስል).በለስ ላይ.4c ሙሉውን የSEM መስቀለኛ ክፍል እና 3D ምስሎች በCu70Ag30 መቅለጥ ውስጥ በመጥለቅ የተወገደውን የTa15Ti85 ቅይጥ ምስል ለ10 ሰከንድ ወደ 200µm ጥልቀት።የልጣጩ ጥልቀት በንድፈ-ሀሳብ በ \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) ስርጭት ቁጥጥር የሚደረግበት ኪኔቲክስ እንደሚጨምር ስለሚተነብይ (ተጨማሪ ማስታወሻ 4 ይመልከቱ) 15 16፣ ከ 30% አግ ወደ ኩ መቅለጥ ሲጨመር ከ 270 μm እስከ 220 μm የመለየት ጥልቀት መቀነስ የ Peclet ቁጥር p በ 1.5 እጥፍ ይቀንሳል.የኩ/አግ የበለፀገ ደረጃ (በስተቀኝ) ኬሚካላዊ ንክኪ ከተፈጠረ በኋላ፣ ሁሉም የተወከለው መዋቅር መዋቅራዊ አቋሙን ይይዛል (hC = 200 µm)፣ ይህም በመሠረቱ የተተነበየ ከቶፖሎጂያዊ ጥምር ሁለት ተከታታይ መዋቅር መሆኑን ያሳያል (ምስል 1፣ የቀኝ ምስል) ሁለተኛ ረድፍ እና አጠቃላይ። የታችኛው ረድፍ).በተለያዩ ማቅለጫዎች ውስጥ የተወከለው ቤዝ alloy Ta15T85 ሁሉም ልኬቶች በሰንጠረዥ ውስጥ ተጠቃለዋል ።1. በተጨማሪም ላልተጣቀቁ Ta10Ti90 የመሠረት ውህዶች በተለያዩ ማቅለጫዎች ውስጥ ውጤቶችን እናቀርባለን, መደምደሚያዎቻችንን ያረጋግጣል.የሊኬጅ ንብርብር ውፍረት መለኪያዎች በ Cu70Ag30 ማቅለጫ (hL = 0 μm) ውስጥ የተሟሟት መዋቅር ከንፁህ የ Cu መቅለጥ (hL = 20 μm) ያነሰ መሆኑን ያሳያል.በተቃራኒው, የቲ ወደ ማቅለጫው መጨመር የበለጠ ደካማ ቅይጥ መዋቅሮችን (hL = 190 μm) ይሟሟል.በ Ta10Ti90 ላይ ተመስርተው በተሰጡት ውክልናዎች ውስጥ በንፁህ የ Cu መቅለጥ (hL = 250 μm) እና በ Cu70Ag30 መቅለጥ (hL = 150 μm) መካከል ያለው የውክልና መዋቅር መፍረስ ጎልቶ ይታያል።
የተለያዩ ማቅለጫዎች የሚያስከትለውን ውጤት ለመረዳት በስእል 5 ላይ ባለው የሙከራ ውጤቶች ላይ ተጨማሪ የቁጥር ትንተና አደረግን (ተጨማሪ መረጃ 1 ይመልከቱ).በለስ ላይ.ምስሎች 5a-b በንጹህ Cu መቅለጥ (ምስል 5 ሀ) እና Cu70Ag30 መቅለጥ (ምስል 5b) ውስጥ በኤክስፎሊያ ሙከራዎች ውስጥ የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን በማጎሪያው አቅጣጫ የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን የማጎሪያ ስርጭቶችን ያሳያሉ።የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ውህዶች በጠንካራው ጠራዥ ውስጥ እና በፈሳሽ ጊዜ (በ Cu ወይም CuAg የበለፀገ) ደረጃ ላይ ካለው የዲላሚኔሽን ፊት ለፊት ባለው ርቀት ላይ ይደረደራሉ.እንደ ኢ.ሲ.ዲ.ዲ, ሚሳይብል ንጥረ ነገሮችን ማቆየት የሚወሰነው በመለየት ፍጥነት ነው, በኤልኤምዲ ውስጥ, በጠንካራ ማያያዣ ውስጥ ያለው ትኩረት የሚወሰነው በጠንካራ እና በፈሳሽ ደረጃዎች መካከል ባለው የአካባቢያዊ ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን እና በጠንካራ እና በፈሳሽ ደረጃዎች መካከል ባለው አብሮ የመኖር ባህሪያት ነው. ፈሳሽ ደረጃዎች.ቅይጥ ግዛት ንድፎችን.የቲ ከመሠረት ቅይጥ በመሟሟት ምክንያት የቲ ውህዱ ከዲላሚኔሽን ፊት እስከ ሽፋኑ ጫፍ ድረስ በመጨመሩ ይቀንሳል.በውጤቱም, የ Ta ትኩረት ከጥቅሉ ጋር በመጨመሩ ጨምሯል d, ይህም ከከፊል መስክ ማስመሰል ጋር የሚጣጣም ነው (ተጨማሪ ምስል 5).በCu70Ag30 መቅለጥ ውስጥ ያለው የቲ ክምችት ከንጹህ የCu መቅለጥ የበለጠ ጥልቀት በሌለው ይወድቃል፣ ይህም ከቀዛም ቅይጥ ማስወገጃ ፍጥነት ጋር የሚስማማ ነው።የሚለካው የማጎሪያ መገለጫዎች በለስ.5b በተጨማሪም በፈሳሹ ውስጥ ያለው የ Ag እና Cu ውህደቱ ከተወከለው ቅይጥ ንብርብር ጋር በትክክል የማይለዋወጥ መሆኑን ያሳያል ፣ በክፍል መስክ ማስመሰል ውስጥ ይህ ሬሾ እንደ መቅለጥ ምሳሌ ውስጥ ቋሚ እንደሚሆን ይገመታል ። አስመሳይ-አባል Cu70Ag30.ምንም እንኳን ይህ የቁጥር ልዩነት ቢኖርም ፣ የደረጃ መስክ ሞዴል የ Ta leakageን በመጨፍለቅ ላይ አግ የመጨመሩን ከፍተኛውን የጥራት ውጤት ይይዛል።በጠንካራ ማያያዣዎች እና ፈሳሾች ውስጥ ያሉት የአራቱም ንጥረ ነገሮች የማጎሪያ ቅልመት ሙሉ በሙሉ መጠናዊ ሞዴሊንግ ከዚህ ሥራ ወሰን በላይ የሆነ የTaTiCuAg ደረጃ ዲያግራም የበለጠ ትክክለኛ ባለ አራት አካላት ሞዴል ይፈልጋል።
የሚለካው የማጎሪያ መገለጫዎች ከ Ta15Ti85 ቅይጥ (ሀ) ንፁህ Cu መቅለጥ እና (ለ) Cu70Ag30 መቅለጥ ፊት ለፊት ባለው ርቀት d ላይ በመመስረት።የሚለካው የጠጣር ክፍልፋይ ρ(d) የውክልና መዋቅር (ጠንካራ መስመር) ከቲዎሪቲካል ትንበያ ጋር ማነፃፀር ከማይፈስስ ታ (የተሰበረ መስመር)።(1) (ሐ) የዋጋ ጭማሪ እኩልታ ትንበያ።(፩) በዲላሚኔሽን ፊት የተስተካከለ እኩልነት።(2) ያም ማለት ታ መፍሰስ ይቆጠራል።አማካዩን የማስያዣ ስፋት λw እና ርቀት λs (መ) ይለኩ።የስህተት አሞሌዎች መደበኛ መዛባትን ያመለክታሉ።
በለስ ላይ.5c የሚለካውን የጠጣር ክፍልፋይ ρ(d) (ጠንካራ መስመር) ለንፁህ የውክልና የ Cu እና Cu70Ag30 መዋቅሮች ከሟሟት ከጅምላ ጥበቃ የተገኘውን የቲዎሬቲካል ትንበያ (የተሰረዘ መስመር) በጠንካራ ጠራዥ ውስጥ ከሚለካው የTa ማጎሪያ ጋር ያወዳድራል። ሐ }_ {ታ}^{s}(መ)\) (ምስል 5 ሀ, ለ) እና የ Ta መፍሰስ እና የተለያየ ጥልቀት ባላቸው ቦንዶች መካከል ያለውን የቲ ማጓጓዝ ችላ ይበሉ።Ta ከጠጣር ወደ ፈሳሽ ከተቀየረ በመሠረታዊ ቅይጥ ውስጥ ያለው ሁሉም Ta እንደገና ወደ ጠንካራ ማያያዣ መከፋፈል አለበት።ስለዚህ በማንኛውም የርቀት መዋቅር ንብርብር ውስጥ ቅይጥ እንዲወገድ አቅጣጫ, የጅምላ ጥበቃ ማለት \({c}_{Ta}^{s}(መ){S}_{s}(መ) )={c}_ {ታ}^{0}(መ){S}_{t}\)፣ የት \({c}_{ታ}^{s}(መ)\) እና \({c) }_{ታ}^ {0}\) በቦንደርደር እና ማትሪክስ ቅይጥ ውስጥ ያሉ የ Ta ውህዶች በቅደም ተከተል እና ኤስ (መ) እና ሴንት የሃርድ ቢንደር እና የሩቅ ክልል ተሻጋሪ ቦታዎች ናቸው። በቅደም ተከተል.ይህ በሩቅ ንብርብር ውስጥ ያለውን የጠጣር መጠን መጠን ይተነብያል።
ይህ በቀላሉ ከሰማያዊው መስመር ጋር የሚዛመዱትን የ \({c}_{Ta}^{s}(d)\) ጥምዝሎችን በመጠቀም በውክልና ንፁህ Cu እና Cu70Ag30 መቅለጥ ላይ በቀላሉ ሊተገበር ይችላል።እነዚህ ትንበያዎች በስእል 5 ሐ ላይ ተደራርበው የ Ta leakageን ችላ ማለት የድምጽ ክፍልፋይ ስርጭት ደካማ ትንበያ መሆኑን ያሳያል።ከልቅ-ነጻ የጅምላ ጥበቃ ዲ ሲጨምር የድምፅ ክፍልፋይ monotonic መቀነስ ይተነብያል ፣ ይህ በጥራት በንፁህ Cu ይቀልጣል ፣ ግን በ Cu70Ag30 ውስጥ አይቀልጥም ፣ ρ(d) በትንሹ።በተጨማሪም, ይህ ለሁለቱም ማቅለጫዎች በመለያየት ፊት ላይ ያለውን የድምፅ ክፍልፋዮች ከፍተኛ ግምትን ያመጣል.ለትንሿ መለኪያ d ≈ 10 µm፣ ለሁለቱም መቅለጥ የተተነበዩት ρ ዋጋዎች ከ0.5 በላይ ሲሆኑ፣ የ Cu እና Cu70Ag30 ቅልጥኖች የሚለካው ρ እሴቶች በቅደም ተከተል ከ0.3 እና 0.4 ትንሽ ከፍ ያለ ነው።
የ Ta leakage ዋና ሚና ላይ አጽንኦት ለመስጠት, ከዚያም በሚለካው እና በተገመቱት ρ እሴቶች መካከል ያለውን የቁጥር ልዩነት በመበስበስ ፊት ለፊት ያለውን የቲዮሬቲክ ትንበያ በማጣራት ሊወገድ እንደሚችል እናሳያለን.ለዚህም የመበስበስ ግንባር በርቀት ሲንቀሳቀስ ከጠንካራ ወደ ፈሳሽ የሚፈሰውን የቲ አተሞች ጠቅላላ ብዛት እናሰላ Δxi = vΔt በጊዜ ክፍተት Δt Δxi = vΔt፣ በ \(v={\ ነጥብ{x) )) _{i }( t )\) - የመወሰን መጠን፣ ጥልቀት እና ጊዜ ከሚታወቀው ግንኙነት ሊገኝ ይችላል \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t } \) ድብርት።በመለያየት ግንባር (መ ≈ 0) ላይ ያለው የአካባቢ የጅምላ ጥበቃ ህግ ΔN = DlglΔtSl/va፣ gl በፈሳሽ ውስጥ ያለው የታ አተሞች ማጎሪያ ቅልመት ሲሆን ቫ ማለት የአቶሚክ መጠን ከሚለው ትኩረት ጋር የሚመጣጠን ነው። አቶሚክ ክፍልፋይ፣ እና Sl = St - Ss በዲላሚኔሽን ፊት ላይ ያለው የፈሳሽ ቻናል መስቀለኛ ክፍል ነው።የማጎሪያ ግሬዲየንት gl የTa atoms ክምችት በበይነገፁ ላይ ቋሚ እሴት \({c}_{Ta}^{l}\) እንዳለው እና ከተራቀቀው ንብርብር ውጭ ባለው መቅለጥ ውስጥ በጣም ትንሽ እንደሆነ በማሰብ ሊሰላ ይችላል። ይሰጣል \( {g}_ {l}={c}_{ታ}^{l}/{x}_{i}\) ስለዚህ \({{\ ዴልታ}}N=({{\ ዴልታ}) {x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{ታ}^{l}/(2p)\)።የፊት ለፊቱ ወደ Δxi ርቀት ሲዘዋወር፣ ጠንካራው ክፍልፋይ ከመሠረታዊ ቅይጥ ከተወገዱት የ Ta አቶሞች አጠቃላይ ቁጥር ጋር እኩል ነው፣ \({{\ ዴልታ}}{x}_{i}{S}_{t} { ሐ }_{ታ}^ {0}/{v}_{a}\)፣ ወደ ፈሳሹ ውስጥ የሚፈሱትን የቲ አቶሞች ብዛት ድምር፣ ΔN እና በጠንካራ ማሰሪያ ውስጥ የተካተተው\({{ \ ዴልታ}) } {x}_{i}{S}_{s}{c}_{ታ}^{s}/{v}_{a}\)።ይህ እኩልታ፣ ከላይ ከተጠቀሰው የ ΔN አገላለጽ እና የግንኙነቶች St = Ss + Sl እና በዲላሚኔሽን ግንባር ላይ ያሉ ደረጃዎች።
የጣ አተሞች ዜሮ መሟሟት ወሰን ውስጥ፣ ይህም የመፍሳት አለመኖር ቀደም ብሎ ትንበያን ይቀንሳል፣ \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s} \) ፈሳሽ (\({c }_{ታ}^{l}=0\))።እሴቶችን \({c}_{Ta}^{l}\ስለ 0.03 \) በመጠቀም ከሙከራ ልኬቶች (በስእል 5a, ለ ላይ አይታይም) እና የፔክሌት ቁጥሮች p ≈ 0.26 እና p ≈ 0.17 እና የጠጣር ክምችት \\ ( {c}_{Ta}^{s} \ በግምት 0.3 \) እና \({c}_{Ta}^{s} \ በግምት 0.25 \) ለ Cu እና Cu70Ag30 ይቀልጣሉ ፣ የተገመተውን እሴት እናገኛለን ማቅለጫው, ρ ≈ 0.38 እና ρ ≈ 0.39.እነዚህ ትንበያዎች በመጠን ከመለኪያዎች ጋር በጥሩ ሁኔታ የተስማሙ ናቸው።የተቀሩት ልዩነቶች (የተተነበየው 0.38 vs. 0.32 ለንፁህ Cu መቅለጥ እና 0.39 የተተነበየ እና 0.43 ለCu70Ag30 መቅለጥ) በጣም ዝቅተኛ በሆነ የፈሳሽ መጠን ላይ እርግጠኛ አለመሆን (\( {c }_{Ta) }^ {l}\በግምት 0.03\)))))))) በንፁህ የመዳብ መቅለጥ ውስጥ ትንሽ ከፍ ያለ እንደሚሆን ይጠበቃል።
ምንም እንኳን አሁን ያሉት ሙከራዎች በተወሰኑ የመሠረት ውህዶች እና የሟሟ ንጥረ ነገሮች ላይ ቢደረጉም, የእነዚህ ሙከራዎች ትንተና ውጤቶች እኩልታዎችን ለማግኘት ይረዳሉ ብለን እንጠብቃለን.(2) ለሌሎች LMD doping ስርዓቶች እና እንደ Solid State Impurity Removal (SSD) ላሉ ሌሎች ተዛማጅ ዘዴዎች ሰፊ ተፈጻሚነት።እስካሁን ድረስ በኤልኤምዲ መዋቅር ላይ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች መፍሰስ የሚያሳድረው ተጽእኖ ሙሉ በሙሉ ችላ ተብሏል.ይህ በዋነኛነት ይህ ተፅዕኖ በ ECDD ውስጥ ወሳኝ ባለመሆኑ እና እስካሁን ድረስ NMD ከ REC ጋር ተመሳሳይ ነው ተብሎ በዋህነት ተወስዷል።ነገር ግን፣ በኤሲዲ እና በኤልኤምዲ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት በ LMD ውስጥ በፈሳሽ ውስጥ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች መሟሟት በከፍተኛ መጠን በመገናኛው ፈሳሽ ጎን (\({c}_{Ti} ^{ l}\))፣ ይህ ደግሞ በበይነገጹ ፈሳሽ ጎን ላይ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች (\({c}_{Ta}^{l}\)) ትኩረትን ይጨምራል እና በጠንካራ ሁኔታ እኩልታ የተተነበየውን የድምፅ ክፍልፋይ ይቀንሳል። .(2) ይህ ማሻሻያ በኤልኤምዲ ወቅት ያለው ጠንካራ ፈሳሽ በይነገጽ በአካባቢው ቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ውስጥ በመሆኑ ከፍተኛ \({c}_{Ti}^{l}\) ለማሻሻል ይረዳል ({c} _ {ታ} ^{l}\ በተመሳሳይም ከፍተኛ \({c}_{Ti}^{s}\) ኩን በሃርድ ማያያዣዎች ውስጥ እንዲካተት ያስችለዋል። ወደ እሴቶቹ መቀነስ በትንሹ በተወከለው ንብርብር ጠርዝ ላይ እዚህ ግባ የማይባል ነው (ተጨማሪ ምስል 6)። ኤሌክትሮላይት.ከኤልኤምዲ በተጨማሪ ውጤታችን በጠንካራ ሁኔታ ተሽከርካሪዎች ላይ ተፈጻሚ እንደሚሆን ተስፋ እናደርጋለን, ጠንካራ ድንበሩ በአሎይ ማስወገጃ ጊዜ የአካባቢያዊ ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን እንዲኖር ይጠበቃል. በኤስኤስዲ መዋቅር ውስጥ በተወከለው ንብርብር ውስጥ ያሉ ጠጣር ታይቷል ፣ ይህም እኔ ፣ በውክልና ወቅት ጠንካራ ጅማት መሟሟት ፣ ከማይታዩ ንጥረ ነገሮች መፍሰስ ጋር ተያይዞ ታይቷል ።
እና እኩልታው።(2) በ Ta leakage ምክንያት በቅይጥ ማስወገጃ ግንባር ላይ ያለው የጠንካራ ክፍልፋይ በከፍተኛ ሁኔታ እንደሚቀንስ ለመተንበይ በጠቅላላው ውስጥ ያለውን የጠንካራ ክፍልፋይ ስርጭትን ለመረዳት በአሎይ ማስወገጃ ክልል ውስጥ ያለውን የ Ta ትራንስፖርት ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል ። ከንጹህ መዳብ እና Cu70Ag30 መቅለጥ ጋር የሚስማማ ቅይጥ ማስወገጃ ንብርብር።ለ Cu70Ag30 መቅለጥ (ቀይ መስመር በምስል 5c) ρ(መ) ከተወከለው ንብርብር ቢያንስ ግማሽ ያህሉ አለው።ይህ ዝቅተኛው በተወከለው ንብርብር ጠርዝ አቅራቢያ ባለው የሃርድ ማሰሪያ ውስጥ ያለው አጠቃላይ የ Ta ጠቅላላ መጠን ከመሠረቱ ቅይጥ የበለጠ ነው.ማለትም ለ d ≈ 230 μm \({S}_{s}(መ){c}_{ታ}^{s}(መ)\፣ > \፣{S}_{t}{c} _ {Ta}^{0}\)፣ ወይም ሙሉ ለሙሉ አቻ፣ የሚለካው ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 በቀመር ከሚገመተው በላይ ነው።(1) ምንም መፍሰስ የለም\({c}_{ታ}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(መ)\በግምት 0.2\)።ይህ ማለት የቲ ማምለጫው ክፍል ከመለያየት ግንባር ወደ ከዚህ ግንባር ርቆ ወደሚገኝ ክልል በማጓጓዝ በፈሳሽ ውስጥ እና በጠጣር-ፈሳሽ በይነገጽ በኩል እንደገና ወደሚቀመጥበት ቦታ ይጓጓዛል።
ይህ እንደገና መፈጠር የTa leakage ተቃራኒ ውጤት አለው Ta hard bindersን ለማበልጸግ እና የጠንካራ ክፍልፋዮች ስርጭት እንደ Ta leakage እና redeposition ሚዛን በጥራት ሊገለጽ ይችላል።ለ Cu70Ag30 መቅለጥ፣ በፈሳሹ ውስጥ ያለው የአግ ትኩረት ዲ በመጨመር ይጨምራል (ቡናማ ነጠብጣብ መስመር ምስል 5 ለ) የ Ta solubilityን በመቀነስ የ Ta ልቅነትን ለመቀነስ በትንሹ ከደረሰ በኋላ ρ(d) በመጨመር d ይጨምራል። .ይህ በሃርድ ቦንድ መቆራረጥ ምክንያት መከፋፈልን ለመከላከል በቂ የሆነ ጠንካራ ክፍል ይይዛል፣ ይህም በCu70Ag30 ውስጥ የተወከሉት መዋቅሮች ለምን ከቆሸሸ በኋላ መዋቅራዊ ታማኝነትን እንደያዙ ያብራራል።በአንፃሩ ለንፁህ ናስ መቅለጥ፣ መፍሰስ እና እንደገና መፈጠር እርስበርስ መሰረዝ ማለት ይቻላል፣ በዚህም ምክንያት ለአብዛኛው የተወከለው ንብርብር ከመከፋፈያው በታች ያለው ጠጣር በዝግታ እንዲቀንስ ያደርጋል፣ ይህም ከድንበሩ አጠገብ ያለውን መዋቅራዊ ታማኝነት የሚይዝ በጣም ቀጭን ንብርብር ብቻ ይቀራል። የተወከለ ንብርብር.(ምስል 4 ለ, ሠንጠረዥ 1).
እስካሁን ድረስ፣ የእኛ ትንተናዎች በዋነኝነት ያተኮሩት የሚሳሳቱ ንጥረ ነገሮች ፍሰት በጠንካራ ክፍልፋይ እና በውክልና የተወከለው መዋቅር ላይ ያለውን ከፍተኛ ተጽዕኖ በማብራራት ላይ ነው።አሁን ይህ መፍሰስ በተወከለው ንብርብር ውስጥ ባለው የቢኮንቲኑም መዋቅር መጠቅለል ላይ የሚያስከትለውን ውጤት እንመልከተው፣ ይህም አብዛኛውን ጊዜ በኤልኤምዲ ውስጥ ከፍተኛ በሆነ የሙቀት ሂደት ምክንያት ይከሰታል።ይህ ከኢሲዲ የተለየ ነው ቅይጥ በሚወገድበት ጊዜ መጎርጎር ፈጽሞ የለም፣ ነገር ግን ቅይጥ ከተወገደ በኋላ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን በማደንዘዝ ሊከሰት ይችላል።እስካሁን ድረስ፣ በኤልኤምዲ ወቅት መጎርጎር የሚከሰተው በጠጣር-ፈሳሽ በይነገጽ ላይ ባሉ የማይታዩ ንጥረ ነገሮች ስርጭት ምክንያት ነው ተብሎ በመገመት ተቀርጿል።ስለዚህ የማስያዣው መጠን መደበኛ ስኬል ህጎችን capillary enlargement በመጠቀም ተቀርጿል።
የት tc የማጠራቀሚያ ጊዜ ሲሆን ፣ የዲላሚኔሽን ፊት በጥልቀት xi ውስጥ በዲላሚኔሽን ንብርብር ውስጥ ካለፈ በኋላ (λ የ λ00 የመጀመሪያ እሴት ያለው) እስከ የመለጠጥ ሙከራው መጨረሻ ድረስ እና የመለኪያ ኢንዴክስ n = 4 ንጣፉን ያሰራጫል.Eq በጥንቃቄ ጥቅም ላይ መዋል አለበት.(3) በሙከራው መጨረሻ ላይ ያለ ቆሻሻ ለመጨረሻው መዋቅር የ λ እና የርቀት መ መለኪያዎችን መተርጎም.ይህ የሆነበት ምክንያት በተወከለው ንብርብር ጠርዝ አጠገብ ያለው ክልል ከፊት ለፊት ካለው ክልል የበለጠ ረዘም ያለ ጊዜ ስለሚወስድ ነው.ይህ ከተጨማሪ እኩልታዎች ጋር ሊከናወን ይችላል.(3) ከ tc እና መ.ይህ ዝምድና በቀላሉ ሊገኝ የሚችለው የድብልቅ ውህዱ መወገድን እንደ የጊዜ ተግባር በመተንበይ \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\)፣ tc(d) = te -tf(d) የሚሰጠው፣ ቴ የሙሉ ሙከራው ጊዜ የሚቆይበት ጊዜ፣ \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l} {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) ከመጨረሻው የዲላሚኔሽን ጥልቀት ሲቀነስ መ.ይህንን አገላለጽ ለ tc(d) ወደ ቀመር ይሰኩት።(3) ትንበያ λ(መ) (ተጨማሪ ማስታወሻ 5 ይመልከቱ)።
ይህንን ትንበያ ለመፈተሽ በጥቅሉ መካከል ያለውን ስፋት እና ርቀት በተጨማሪ ምስል 9 ላይ በሚታየው የተወከለው መዋቅር ሙሉ መስቀለኛ ክፍል ላይ ለንፁህ Cu እና Cu70Ag30 መቅለጥ አደረግን።ከመስመር ቅኝቶች ቀጥታ ወደ ዲያሚኔሽን አቅጣጫ በተለያዩ ርቀቶች d ከዲላሚኔሽን ፊት ለፊት፣ የTa-rich ጥቅሎችን አማካኝ ስፋት λw(d) እና በጥቅል መካከል ያለው አማካኝ ርቀት λs(d) አግኝተናል።እነዚህ መለኪያዎች በ fig.5d እና ከቀመር ትንበያዎች ጋር ሲነጻጸር።(3) በተጨማሪ ምስል 10 ለተለያዩ የ n.ንጽጽሩ እንደሚያሳየው የገጽታ ስርጭት ኢንዴክስ የ n = 4 ደካማ ትንበያዎችን ይሰጣል።ይህ ትንበያ በጅምላ ስርጭት ላይ ለሚደረገው የሽምግልና የፀጉር ሽፋን n = 3ን በመምረጥ በከፍተኛ ሁኔታ የተሻሻለ አይደለም፣ ይህም አንድ ሰው በ Ta ወደ ፈሳሽ በመውጣቱ ምክንያት የተሻለ ምቹ ሁኔታን ይፈጥራል ብሎ መጠበቅ ይችላል።
ኢ.(3) በቋሚ የድምጽ ክፍልፋይ ρ ላይ capillary coarsening ይገልፃል, LMD ላይ ደግሞ ጠጣር ክፍልፋይ ρ ቋሚ አይደለም.ρ በምስል ላይ እንደሚታየው በቅይጥ ማስወገጃው መጨረሻ ላይ በተወገደው ንብርብር ውስጥ በስፋት ይለወጣል።5c.ρ እንዲሁም ቆሻሻ በሚወገድበት ጊዜ በጊዜ ሂደት የሚለዋወጠው በቋሚ የማስወገጃ ጥልቀት ላይ ካለው የማስወገጃው የፊት ለፊት እሴት (በግምት ቋሚ በጊዜ እና ከ tf እና መ) ወደሚለካው የ ρ(d) እሴት በስእል ላይ እንደሚታየው። 5c ከመጨረሻው ጊዜ ጋር የሚዛመድ።ከበለስ.3d ፣ የመበስበስ የፊት እሴቶቹ 0.4 እና 0.35 ለ AgCu እና ንፁህ ኩ ይቀልጣሉ ተብሎ ሊገመት ይችላል ፣ ይህም በሁሉም ሁኔታዎች ከ ρ የመጨረሻ ዋጋ በጊዜ te።በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የ ρ መቀነስ በፈሳሽ ውስጥ ያለው ሚሳይብል ኤለመንት (ቲ) የማጎሪያ ቅልመት መኖር ቀጥተኛ ውጤት መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል።በፈሳሽ ውስጥ ያለው የቲ ክምችት መ ሲጨምር እየቀነሰ በመምጣቱ በጠጣር ንጥረ ነገሮች ውስጥ ያለው የቲ እኩልነት መጠን የመቀነስ ተግባር ነው ይህም የቲ ከጠጣር ማያያዣዎች እንዲሟሟት እና የጠንካራ ክፍልፋይ በጊዜ ሂደት እንዲቀንስ ያደርጋል።በ ρ ውስጥ ያለው ጊዜያዊ ለውጥ እንዲሁ በ Ta መለቀቅ እና እንደገና መፈጠር ተጎድቷል።ስለዚህ ፣ በመሟሟት እና በድግግሞሹ ተጨማሪ ውጤቶች ፣ በኤልኤምዲ ወቅት ማሽቆልቆል ፣ እንደ ደንቡ ፣ ቋሚ ባልሆኑ ክፍፍል ክፍልፋዮች እንደሚከሰት እንጠብቃለን ፣ ይህ ደግሞ ከካፒታል ማጠር በተጨማሪ ወደ መዋቅራዊ ዝግመተ ለውጥ ያመራል ፣ ግን በ ውስጥ ስርጭትም ጭምር። ፈሳሾች እና በድንበሩ ላይ ብቻ ሳይሆን ጠንካራ-ፈሳሽ.
የእኩልታ እውነታዎች።(3) ለ 3 ≤ n ≤ 4 የቦንድ ስፋት እና የቦታ መመዘኛዎች በቁጥር አልተቆጠሩም (ተጨማሪ ምስል 10) በይነገጹ በመቀነስ ምክንያት መፍታት እና እንደገና መፈጠር አሁን ባለው ሙከራ ውስጥ ትልቅ ሚና እንደሚጫወቱ ይጠቁማል።ለካፒላሪ ማጠር፣ λw እና λs በ d ላይ ተመሳሳይ ጥገኝነት እንዲኖራቸው ይጠበቃል፣ ምስል 5d ደግሞ λs በ d ከ λw በበለጠ ፍጥነት ይጨምራል ለንፁህ Cu እና Cu70Ag30 ይቀልጣሉ።እነዚህን መመዘኛዎች በቁጥር ለማብራራት መፍረስን እና እንደገና ማስተካከልን ያገናዘበ ቆራጥ ንድፈ ሃሳብ ግምት ውስጥ መግባት ሲገባው፣ ይህ ልዩነት በጥራት ይጠበቃል ምክንያቱም ትናንሽ ቦንዶች ሙሉ በሙሉ መፍረስ በቦንዶች መካከል ያለው ርቀት እንዲጨምር አስተዋጽኦ ያደርጋል።በተጨማሪም, የ Cu70Ag30 መቅለጥ λs ያለ ቅይጥ ንብርብር ጠርዝ ላይ ከፍተኛውን ዋጋ ላይ ይደርሳል, ነገር ግን λs ንጹህ የመዳብ መቅለጥ monotonically እየጨመረ ይቀጥላል እውነታ ፈሳሽ ውስጥ አግ ትኩረት ውስጥ መጨመር, የት ሊገለጽ ይችላል. d ρ(መ) በስእል 5c የማይነጠል ባህሪን ለማብራራት ጥቅም ላይ ይውላል።የ Ag ትኩረትን በመጨመር d መጨመር የ Ta leakage እና binder dissolutionን ያስወግዳል፣ ይህም ከፍተኛውን እሴት ከደረሰ በኋላ λs እንዲቀንስ ያደርጋል።
በመጨረሻም የኮምፒዩተር ጥናቶች በቋሚ የድምጽ ክፍልፋዮች ላይ ካፒላሪ ማጠርን እንደሚያሳዩት የድምጽ ክፍልፋዩ በግምት ከ 0.329.30 ጣራ በታች ሲወድቅ አወቃቀሩ በመከርከም ወቅት ይሰባበራል።በተግባር፣ ይህ ገደብ በትንሹ ዝቅተኛ ሊሆን ይችላል ምክንያቱም መቆራረጥ እና ተጓዳኝ ዝርያ መቀነስ በዚህ ሙከራ ውስጥ ከጠቅላላው ቅይጥ የማስወገድ ጊዜ ጋር ሲነፃፀር ወይም የበለጠ በሆነ የጊዜ ሚዛን ነው።በCu70Ag30 የተወከሉት መዋቅሮች መዋቅራዊ አቋማቸውን የሚይዙ መሆናቸው ምንም እንኳን ρ(d) በአማካኝ የዲ ክልል ውስጥ ከ0.3 በታች ቢሆንም መከፋፈል፣ ካለ፣ በከፊል ብቻ እንደሚከሰት ያሳያል።ለመከፋፈል የድምጽ ክፍልፋይ ገደብ እንዲሁ በመሟሟት እና በመድገም ላይ ሊመሰረት ይችላል።
ይህ ጥናት ሁለት ዋና መደምደሚያዎችን ያመጣል.በመጀመሪያ ፣ እና በተግባራዊ ሁኔታ ፣ በኤልኤምዲ የተሰሩ የውክልና አወቃቀሮችን ቶፖሎጂ ቀለጡን በመምረጥ መቆጣጠር ይቻላል ።በማቅለጥ ውስጥ የ AXB1-X ቤዝ ቅይጥ ያለውን የማይደፈር ኤለመንት A solubility ለመቀነስ አንድ መቅለጥ በመምረጥ, ውስን ቢሆንም, በጣም የውክልና መዋቅር መፍጠር ይቻላል ወለል ኤለመንት X እና መዋቅራዊ ታማኝነት ዝቅተኛ በመልቀቃቸው ላይ እንኳ በውስጡ ቅንጅት የሚይዝ. .ይህ ለ ECD25 ሊሆን እንደሚችል ቀደም ሲል ይታወቅ ነበር, ግን ለኤልኤምዲ አይደለም.ሁለተኛው መደምደሚያ ፣ የበለጠ መሠረታዊ የሆነው ፣ በኤልኤምዲ ውስጥ የውክልና ሚዲያውን በማሻሻል መዋቅራዊ ታማኝነትን መጠበቅ የሚቻለው በራሱ ትኩረት የሚስብ እና የታቲ ቅይጥ በንጹህ Cu እና CuAg ውስጥ ይቀልጣል ፣ ግን ደግሞ በ ውስጥ ነው ። በአጠቃላይ በ ECD እና LMD መካከል አስፈላጊ፣ ቀደም ሲል የተገመቱትን ልዩነቶች ለማብራራት።
በ ECD ውስጥ የንፅህና አወጋገድ መጠኑን በዝቅተኛ ደረጃ X ላይ በማቆየት የመዋቅሩ ቅንጅት የሚቆይ ሲሆን ይህም ለቋሚ የማሽከርከር ሃይል በጊዜ ሂደት የሚቆይ፣ በቂ የሆነ ሚሳይብል ኤለመንት ቢን በጠንካራ ከረጢት ውስጥ ለማቆየት በቂ ያልሆነ ንፅፅርን በማስወገድ ጊዜ ጠብቆ ይቆያል። የጠጣር መጠን.ρ ክፍልፋይ መቆራረጥን ለመከላከል በቂ ነው25.በኤልኤምዲ ውስጥ፣ የቅይጥ አወጋገድ መጠን \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) በስርጭት ውሱን ኪነቲክስ ምክንያት ከጊዜ በኋላ ይቀንሳል።በመሆኑም, ምንም ይሁን መቅለጥ ጥንቅር አይነት ብቻ Peclet ቁጥር p ላይ ተጽዕኖ, የ delamination መጠን በፍጥነት ρ በ delamination ላይ ያለውን እውነታ ላይ ተንጸባርቋል ይህም ጠንካራ ጠራዥ ውስጥ B በቂ መጠን, ለማቆየት በፍጥነት በቂ ትንሽ እሴት ይደርሳል. የፊት ገጽታ ከጊዜ ጋር በግምት በቋሚነት ይቆያል።እውነታ እና ከመበታተን ገደብ በላይ።በፊደል መስክ ማስመሰል እንደታየው የልጣጩ ፍጥነትም የኢውቴቲክ ትስስርን እድገት ለማተራመስ በበቂ ሁኔታ በፍጥነት ይደርሳል።በዚህም ላሜራዎች በጎን በሚወዛወዝ እንቅስቃሴ ምክንያት ቶፖሎጂያዊ ትስስር ያላቸው መዋቅሮች እንዲፈጠሩ ያደርጋል።ስለዚህ, በ ECD እና LMD መካከል ያለው ዋነኛው መሠረታዊ ልዩነት ከዲላሚኔሽን ፍጥነት ይልቅ በንብርብሩ ውስጣዊ መዋቅር እና በ ρ ውስጥ በዲላሚኔሽን ፊት በዝግመተ ለውጥ ላይ ነው.
በECD ውስጥ፣ ρ እና ተያያዥነት በሁሉም የርቀት ንብርብር ውስጥ ቋሚ እንደሆኑ ይቆያሉ።በኤልኤምዲ ውስጥ፣ በአንፃሩ፣ ሁለቱም በንብርብሮች ውስጥ ይለያያሉ፣ በዚህ ጥናት ላይ በግልፅ የሚታየው፣ ይህም የአቶሚክ ትኩረትን እና የ ρ ስርጭትን በኤልኤምዲ በተፈጠሩት የውክልና አወቃቀሮች ጥልቀት ያሳያል።ለዚህ ለውጥ ሁለት ምክንያቶች አሉ።በመጀመሪያ ፣ በዜሮ መሟሟት ወሰን A ላይ እንኳን ፣ በ DZE ውስጥ በሌለው ፈሳሽ ውስጥ ያለው የማጎሪያ ቅልመት ቢ ፣ በፈሳሽ ውስጥ በኬሚካላዊ ሚዛን ውስጥ ባለው ጠንካራ ማያያዣ ውስጥ የማጎሪያ ቅልመት A ያነሳሳል።ቅልመት A, በተራው, ምንም ቆሻሻ ሳይኖር በንብርብሩ ውስጥ የግራዲየንት ρን ያመጣል.ሁለተኛ፣ ዜሮ ባልሆነ መሟሟት ምክንያት የ A ወደ ፈሳሹ መውጣቱ በዚህ ንብርብር ውስጥ ያለውን የቦታ ልዩነት የበለጠ ያስተካክላል፣ የመሟሟት መቀነስ ግን ρ ከፍ ያለ እና የበለጠ ተመሳሳይነት ያለው ግንኙነትን ለመጠበቅ ይረዳል።
በመጨረሻም፣ በኤልኤምዲ ወቅት በተወከለው ንብርብር ውስጥ ያለው ትስስር መጠን እና ግንኙነት ዝግመተ ለውጥ በቋሚ የድምጽ ክፍልፋዮች ላይ ላዩን ስርጭት-የተገደበ capillary coarsening ይልቅ በጣም ውስብስብ ነው, ቀደም annealed nanaporous ECD ሕንጻዎች መጠረዝ ጋር ተመሳሳይነት እንደታሰበው.እዚህ ላይ እንደሚታየው በኤልኤምዲ ውስጥ መጎርጎር የሚከሰተው በጊዜያዊነት በሚለዋወጥ ጠንካራ ክፍልፋይ ውስጥ ሲሆን በተለምዶ A እና B በፈሳሽ ሁኔታ ከዲላሚኔሽን ፊት እስከ የተበታተነው ንብርብር ጠርዝ ድረስ ባለው ስርጭት ተጽዕኖ ይደርስበታል።በገጽታ ወይም በጅምላ ስርጭት የተገደበው የካፒላሪ ልኬት ሕጎች በቅርቅቦች መካከል ያለውን ስፋት እና ርቀት በውክልና ውስጥ ያለውን ለውጥ መለካት አይችሉም፣ከፈሳሽ ማጎሪያ ቅልመት ጋር የተገናኘ A እና B መጓጓዣ እኩል ወይም ተመሳሳይ ሚናዎችን ይጫወታሉ።የበይነገጽ አካባቢን ከመቀነስ የበለጠ አስፈላጊ.እነዚህን የተለያዩ ተጽእኖዎች ከግምት ውስጥ የሚያስገባ የንድፈ ሀሳብ እድገት ለወደፊቱ ጠቃሚ ተስፋ ነው.
የቲታኒየም-ታንታለም ሁለትዮሽ ውህዶች ከአርካስት ኢንክ (ኦክስፎርድ፣ ሜይን) የተገዙት 45 ኪሎ ዋት አምበሬል ኢኮሄት ኢኤስ ኢንዳክሽን ሃይል አቅርቦት እና በውሃ የቀዘቀዘ የመዳብ ክሬይብል በመጠቀም ነው።ከበርካታ ሙቀቶች በኋላ, እያንዳንዱ ቅይጥ ለ 8 ሰአታት በሙቀት መጠን በ 200 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ ባለው የሙቀት መጠን ውስጥ ተመሳሳይነት ያለው እና የእህል እድገትን ለማግኘት.ከዚህ ማስተር ኢንጎት የተቆረጡ ናሙናዎች ከታ ሽቦዎች ጋር በስፖት በተበየደው እና ከሮቦት ክንድ ታግደዋል።የብረታ ብረት መታጠቢያዎች የሚዘጋጁት የ 40 g Cu (McMaster Carr, 99.99%) ከ Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) ወይም Ti ቅንጣቶች ጋር በከፍተኛ ኃይል በ 4 kW Ameritherm Easyheat induction ማሞቂያ ስርዓት ሙሉ በሙሉ እስኪፈርስ ድረስ በማሞቅ ነው.መታጠቢያዎች.ሙሉ በሙሉ የሚሞቅ ማቅለጥ.ኃይሉን ይቀንሱ እና መታጠቢያው እንዲነቃነቅ እና ለግማሽ ሰዓት ያህል በምላሽ የሙቀት መጠን በ 1240 ° ሴ.ከዚያም የሮቦት ክንድ ወደ ታች ይቀንሳል, ናሙናው ለተወሰነ ጊዜ በመታጠቢያው ውስጥ ይጠመቃል እና ለቅዝቃዜ ይወገዳል.ሁሉም የ alloy billet እና LMD ማሞቂያ በከፍተኛ ንፅህና አርጎን (99.999%) በከባቢ አየር ውስጥ ተከናውኗል።ቅይጥውን ካስወገዱ በኋላ የናሙናዎቹ የመስቀለኛ ክፍል ክፍሎች በብርሃን ማይክሮስኮፕ እና በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም ፣ JEOL JSM-6700F) በመጠቀም ተጠርተዋል እና ተፈትተዋል ።የኤሌሜንታል ትንተና በሴም ውስጥ በሃይል የተበታተነ የኤክስሬይ ስፔክትሮስኮፒ (EDS) ተካሂዷል።የተወከሉት ናሙናዎች ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ማይክሮስትራክሽን በ 35% የናይትሪክ አሲድ መፍትሄ (የመተንተን ደረጃ, ፍሉካ) ውስጥ የተጠናከረውን የመዳብ-የበለፀገውን ደረጃ በማሟሟት ተስተውሏል.
የማስመሰል ስራው የተካሄደው ቀደም ሲል በተዘጋጀው ሞዴል በመጠቀም ነው የ ternary alloy 15 የመቁረጥ ደረጃ.ሞዴሉ በጠንካራ እና በፈሳሽ ደረጃዎች መካከል ያለውን የደረጃ መስክ ϕ ዝግመተ ለውጥ፣ ከአሎይንግ ኤለመንቶች ማጎሪያ መስክ ጋር ይዛመዳል።የስርዓቱ አጠቃላይ ነፃ ኃይል እንደሚከተለው ተገልጿል
f(φ) ባለ ሁለት ማገጃ አቅም ሲሆን ሚኒማ በ φ = 1 እና φ = 0 ከጠጣር እና ፈሳሾች ጋር የሚዛመድ ሲሆን fc(φ, c1, c2, c3) የኃይል እፍጋቱን የሚገልጽ የጥራዝ ነፃነት ኬሚካላዊ አስተዋፅኦ ነው። የቴርሞዳይናሚክስ ባህሪያት ቅይጥ.የንጹህ የ Cu ወይም CuTi መቅለጥን ወደ TaTi alloys ለማስመሰል፣ በማጣቀሻው ላይ እንዳለው ተመሳሳይ ቅጽ fc (φ፣ c1፣ c2፣ c3) እና መለኪያዎችን እንጠቀማለን።15. የTaTi alloysን በCuAg ቅልጥ ለማስወገድ፣ ኳተርንሪ ሲስተምን (CuAg)TaTiን ወደ ውጤታማ የሶስትዮሽ ሲስተም አቅልለነዋል እንደ Ag ትኩረት የተለያዩ መለኪያዎች፣ ተጨማሪ ማስታወሻ 2 ላይ እንደተገለጸው። የማጎሪያ መስክ በቅጹ ውስጥ በተለዋዋጭ መልክ ተገኝቷል
የት \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\ግራ({\delta}_{ij}-{c}_{j} \ቀኝ)\) የአቶሚክ ተንቀሳቃሽነት ማትሪክስ ነው፣ እና Lϕ በጠንካራ ፈሳሽ በይነገጽ ላይ የአቶሚክ ተያያዥን እንቅስቃሴ ይቆጣጠራል።
የዚህን ጥናት ውጤት የሚደግፉ የሙከራ መረጃዎች በማሟያ የመረጃ ፋይል ውስጥ ይገኛሉ።የማስመሰል መለኪያዎች ተጨማሪ መረጃ ውስጥ ተሰጥተዋል.ሁሉም መረጃዎች ከተጠየቁ ደራሲዎች ይገኛሉ።
ዊትስቶክ ኤ፣ ዘላሴክ ደብሊውሳይንስ 327, 319-322 (2010).
Zugic, B. et al.ተለዋዋጭ ድጋሚ ውህደት የናኖፖረስ ወርቅ-ብር ቅይጥ ማነቃቂያዎች የካታሊቲክ እንቅስቃሴን ይወስናል።ብሄራዊ አልማ።16, 558 (2017)
ዜይስ፣ አር.፣ ማቱር፣ ኤ.፣ ፍሪትዝ፣ ጂ.፣ ሊ፣ ጄ.ጆርናል # 165, 65-72 (2007).
Snyder, J., Fujita, T., Chen, MW እና Erlebacher, J. Oxygen በ nanoporous metal-ion ፈሳሽ የተዋሃዱ ኤሌክትሮክካታሊስቶች መቀነስ.ብሄራዊ አልማ።9, 904 (2010)
ላንግ, ኤክስ., ሂራታ, ኤ., ፉጂታ, ቲ. እና ቼን, ኤም. ናኖፖረስ ዲቃላ ብረት / ኦክሳይድ ኤሌክትሮዶች ለኤሌክትሮኬሚካላዊ ሱፐርካሲተሮች.ብሔራዊ ናኖቴክኖሎጂ.6, 232 (2011)
ኪም, JW እና ሌሎች.የኒዮቢየም ውህደትን ከብረት ማቅለጥ ጋር ማመቻቸት ለኤሌክትሮላይቲክ ማጠራቀሚያዎች የተቦረቦሩ አወቃቀሮችን ለመፍጠር።ጆርናል.84, 497–505 (2015)
Bringa, EM ወዘተ. ናኖፖራል ቁሶች ለጨረር መቋቋም ናቸው?ናኖሌት12, 3351-3355 (2011).