The problem of scaling effect in surface morphology studies of ion beam bombarded stainless steel and titanium

• Autorzy: Kowalski Z. W. , Wilk J.

Warianty tytułu

PL

Problem skalowania w badaniach morfologii powierzchni stali i tytanu bombardowanych jonami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the surface morphological properties is roughness. It is expressed by various parameters and statistical distributions referring to vertical and horizontal features of surface roughness profile. This paper presents experimental results concerning stainless steel and titanium surface modification with the use of perpendicular (�Á = 0„a) as well as oblique (�Á = 87„a) ion beam. Argon and krypton ion beams from GD ion source (energy up to 6 keV and ion beam density up to 0,5 mAcm-2) were used in the experiments. It follows from the studies that values of well known and normalized roughness parameters Ra, S and Sm as well as profile bearing length ratio tp depend on scale (scaling effect).

PL

Jedną z właściwości morfologicznych powierzchni jest jej chropowatość. Wyrażana jest różnorodnymi parametrami i rozkładami statystycznymi, odnoszonymi do wertykalnych i horyzontalnych cech jej profilu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących modyfikacji powierzchni stali nierdzewnej i tytanu prostopadłą (. = 0.) i ukośną (. = 87.) wiązką jonów argonu i kryptonu. W eksperymentach stosowano wiązkę jonów (o energii dochodzącej do 6 keV i gęstości prądu – do 0,5 mAcm-2) uzyskiwaną z jarzeniowego źródła z wnękową anodą. Badania wskazują na zależność mierzonych parametrów chropowatości: Ra, S i Sm , jak również jednego z wybranych rozkładów statystycznych (tzw. udziału nośnego profilu tp), od przyjętej w pomiarach długości odcinka elementarnego (profilograf) bądź długości skanowania (AFM). Ujmując rzecz krócej, zależność od przyjętej wielkości skali (scaling effect).

Słowa kluczowe

EN

ion beam; surface morphology; scaling effect; stainless steel; titanium

PL

wiązka jonów; efekt skalowania; stal nierdzewna; tytan

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 7
• Strony: 36--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kowalski Z. W.

autor

Wilk J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Kowalski Z.W., Morphology of ion sputtered surface–technological and biomedical implications (in Polish), Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2001
• [2] Kowalski Z.W., Wilk J., Martan J., Vacuum, 83 (2009) S208-S213
• [3] Gillespie L., Mc Laren A.C., Boland J.N., J. Mater. Sci., 6 (1971) 87-89
• [4] Heuer A.H., Firestone R.F., Snow J.D., Geen H.W. and Howe R.G., Rev. Sci. Instrum., 42 (1971) 1177-1184
• [5] Crockett C.G., Vacuum 23 (1972) 11-13
• [6] Wilk J., Kowalski Z. W., Przegląd Elektrotechniczny, 3(2008), 36-38
• [7] Marendziak A., Gotszalk T., Wilk J., Kowalski Z.W., Rangelow I. W., Elektronika, 6 (2005) 15-17
• [8] Nowicki B., Struktura geometryczna. Chropowatość i falistość powierzchni. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1991