Wielowarstwowe nanokompozyty, wytwarzanie, właściwości elektryczne i mechaniczne

• Autorzy: Tokarz A. , Wolkenberg A. , Bochenek A. , Nitkiewicz Z. , Łaszcz A. , Wrzesińska H. , Przesławski T.

Warianty tytułu

EN

Mechanical and electrical properties of multilayer nanocomposites obtaining by electrodeposition and sputtering

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono charakterystykę kompozytowych nanostruktur metali otrzymywanych elektrochemicznie i azotków metali otrzymywanych w wyniku rozpylania katodowego. Nanostruktury składały się bądź z pojedynczych warstw na podłożu z monokrystalicznego krzemu, bądź z wiełowarstw tworzących tzw. supersieci. Omówiono wpływ podłoża stosowanego do osadzania elektrochemicznego na parametry osadzania elektrochemicznego oraz własności strukturalne otrzymanych wielowarstw. Podobnie omówiono proces rozpylania katodowego azotków i właściwości mechaniczne supersieci w zależności od rodzaju warstw podkładowych. Przedstawiono wybrane badania rentgenostrukturalne oraz wyniki pomiarów twardości i magnetorezystancji wytworzonych struktur.

EN

There are reported the structural, mechanical and electrical characterisation of multilayer nanocomposites - superlatti-ces. Two kind of superlattices were investigated: metallic Cu/Ni and ceramic TiN/NbN. Both were deposited onto (111) or (100) n-typc Si wafers. Cu/Ni multilayers were electrodeposited from single bath under potential control. The polarisation data allowed to choose deposition potentials of Ni and Cu layers (fig. 1). The ceramic TiN/NbN structures were performed by reactive sputtering. The structural properties of multilayers were carried out by X-ray diffraction (figs 2, 3), SIMS (Secondary Ions Mass Spectroscopy) and ellipsometry. The hardness was measured using Vickers indenter with 5 and 10 grams load. A maximum of 80 GPa and 9 GPa is measured for ceramic and metallic composites respectively. The influence of number of bilayers and thickness of the superlattice period A (fig. 4) on the hardness were investigated (tab. 1,2). The magnetoresistance (MR) measurements were made using conventional four-point Van der Pauw geometry. For metallic superlattices the magnetoresistance measured in the current-in-plane configuration, is dominated by the giant magnetoresistance (GMR) effect for (111) oriented structures (fig. 5) and by the anisotropic MR effect for superlattices without any preferential crystallographic orientation. However electrical transport in metallic multilayers is clear, we find the positive magnetoresistance in ceramic structures. The maximum percentage changes achieved 80% for structure containing 10(xl.38 nm TiN + 5.82 nm NbN) (fig. 6). This suppressing properties of the ceramic superlattices could allow to produce magnetic sensors that are resistant for friction (e.g. sensors of the movement).

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; nanokompozyty wielowarstwowe; właściwości mechaniczne; właściwości elektryczne; wytwarzanie

EN

composites; nanocomposites; mechanical properties; electrical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2001
• Tom: R. 1, nr 2
• Strony: 246--249
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tokarz A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Wolkenberg A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Bochenek A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Nitkiewicz Z.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Łaszcz A.

• Instytut Technologii Elektronowej, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Wrzesińska H.

• Instytut Technologii Elektronowej, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Przesławski T.

• Instytut Technologii Elektronowej, al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

Bibliografia

• [1] Baibich M. N. i in., Physical Review Letters 1988, 61, 2472.
• [2] Barnet S., Madan A., Physics World 1998, 11, 45.
• [3] Alper M. i in., Applied Physics Letters 1993, 63, 2144.
• [4] van der Pauw L. J., Philips Res. Repts 1958, 13, 1.
• [5] B. Jösson, S. Hogmark, Thin Solid Films 1984, 114, 257.
• [6] A. Łaszcz, Utwardzanie powierzchniowe Cu przez pokrywanie przy pomocy metody elektrochemicznej supersieciami metali o zwiększonej twardości (praca dyplomowa), IIM PCz. 2000.