Research on the texture of Cu/Ni multilayers with a diversified period thickness

• Autorzy: Kucharska B. , Kulej E. , Witkowska M. , Nitkiewicz Z.

Warianty tytułu

PL

Badania tekstury wielowarstw Cu/Ni ze zróżnicowaną grubością periodu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cu/Ni multilayers obtained by magnetron deposition technique were researched. The multilayers consist of a hundred Cu/Ni double layers. The thickness of the Cu sublayer equalled 2 nm and thickness of the Ni sublayer differed (from 1 to 6 nm). X-ray research of the texture was conducted for reflections originated from the planes (111) and (200), using concentrated X-ray radiation of a wavelength &Cu = 0.154 nm. Analysis of pole figures was conducted using Analyze/Texture programme. It was found that all the researched multilayers had texture. The texturing of multilayers with the 1 and 6 nm thick Ni sublayer was similar. Texture of multilayers was described by three main orientation fibres {015}, {511} and near {111}. Additionally, research using the GXRD method at variable angles of X-ray incidence ranging from 0.5 to 21.0° showed that the layers closer to the base of the multilayer were stronger textured.

PL

Badaniom poddano wielowarstwy Cu/Ni otrzymane techniką osadzania magnetronowego. Wielowarstwy złożone ze stu biwarstw zrożnicowano grubością podwarstw Ni (od 1 do 6 nm) przy stałej grubości podwarstw Cu równej 2 nm. Wykonano rentgenowskie badania tekstury dla refleksow pochodzących od płaszczyzn (111) i (200) za pomocą skolimowanego promieniowania rentgenowskiego o długości &Cu = 0,154 nm. Analizy figur biegunowych dokonano za pomocą programu Analyze/Texture . Stwierdzono, że wszystkie wielowarstwy posiadały teksturę. Tekstury wielowarstw o grubościach podwarstw Ni 1 i 6 nm były podobne. Tekstury wielowarstw opisują trzy włokna orientacji {015}, {511} i ~{111}. Badania GXRD z użyciem stałych kątów padania w zakresie od 0,5 do 21° wykazały dodatkowo silniejsze steksturowanie warstw znajdujących się bliżej podłoża.

Słowa kluczowe

EN

multilayers; texture; orientation distribution function; X-ray diffractometry; magnetron sputtering

PL

wielowarstwy; tekstura; funkcja rozkładu orientacji; dyfraktometria rentgenowska; magnetronowe rozpylanie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 439--441
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kucharska B.

autor

Kulej E.

autor

Witkowska M.

autor

Nitkiewicz Z.

• Institute of Materials Engineering, Faculty of Process and Materials Engineering and Applied Physics, Częstochowa University of Technology,

Bibliografia

• [1] Dobrzański L. A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe: podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. WNT, Warszawa-Gliwice (2006).
• [2] Huang C. A., Chen C. Y., Hsu C. C., Lin C. S.: Characterization of Cr-Ni multilayers electroplated from a chromium(III)-nickel(II) bath using pulse current. Scripta Materialia 57 (2007) 61-64.
• [3] Cheng D., Yan Z. Y., Yan L.: Misfit dislocation network in Cu/Ni multilayers and its behaviors during scratching. Thin Solid Films 515 (2007) 3698-3703.
• [4] Hinchey L. L., Mills D. L.: Magnetic properties of superlattices formed from ferromagnetic and antiferromagnetic materials. Physical Review B 33 (5) (1986) 3329-3343.
• [5] Sakaue K., Sano N., Terauchi H., Yoshihara A.: Elastic anomalies in single crystal/nickel superlattices grown by molecular beam epitaxy. Journal of Crystal Growth 150 (1995) 1154-1158.
• [6] Baibich M. N., Broto J. M., Fert A., Van Dau F. N., Petroff F., Etienne P., Creuzet G., Friederich A., Chazelas J.: Giant magnetoresistance of (001) Fe/(001)Cr magnetic superlattices. Physical Review Letters 61 (1988) 2472-2475.
• [7] Barsilia H. C., Rajam K. S.: Characterization of Cu/Ni multilayer coatings by nanoindentation and atomic force microscopy. Surface and Coatings Technology 155 (2002) 195-202.
• [8] Tokarz A., Nitkiewicz Z., Wolkenberg A.: The dependence of magnetic properties on crystallographic structure of electrochemically deposites Ni/Cu superlattices. Electron Technol.: Internet J. 35 (5) (2003) 1-4.
• [9] Gągorowska B., Duś-Sitek M.: The composition of structural properties of multilayered systems Cu/Ni obtained by the electrochemical and face-toface sputtering method. Archives of Metallurgy and Materials 53 (2006) 889-917.
• [10] Liangwei Chen L., Qingnan Shi Q., Dengquan Chen D., Shiping Zhou S., Wang J., Ximing Luo X.: Research of textures of ultrafine grains pure copper produced by accumulative roll-bonding. Materials Science and Engineering A 508 (2009) 37-42.
• [11] Stobiecki T., Kanak J., Wrona J., Reiss G., Brückl H.: Microstructure, texture and magnetic coupling parameters of Ir-Mn-based magnetic tunnel junction. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 316 (2007) e998-e1001.
• [12] Kucharska B., Kulej E., Kanak J.: Investigation of the topography of magnetron- deposited Cu/Ni multilayers by X-ray reflectometry and atomic force microscopy. Optica Applicata XXXIX 4 (2009) 881-888.
• [13] Kanak J.: X-ray diffraction on multilayered systems. Measurement methods and models. Ph.D thesis. Academy of Mining and Metallurgy, Poland (2006).
• [14] Kucharska B., Kulej E.: X-ray measurement of the Cu/Ni multilayer period. Archives of Metallurgy and Materials (in printing).
• [15] Kucharska B., Kulej E., Kanak J.: A comparative study of the Cu/Ni multilayer period using two X-ray wavelengths. Solid State Phenomena 163 (2010) 291-294.