Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ dodatkowego pola magnetycznego podczas napylania magnetronowego na efekt GMR w strukturach cienkowarstwowych

Kisała Jakub

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 1

192--195

PL

W artykule wskazano zasadność badań nad technologią struktur wykazujących zjawisko gigantycznego magnetooporu. Przedstawiono proces napylania magnetronowego oraz sposoby ukierunkowania namagnesowań warstw ferromagnetycznych w strukturach cienkowarstwowych. W wyniku przeprowadzonych pomiarów rezystancji otrzymanych struktur potwierdzono wpływ zastosowania zewnętrznego pola magnetycznego podczas napylania warstw ferromagnetycznych na powtarzalność zjawiska gigantycznego magnetooporu.

EN

The article shows the validity of research of structures showing the phenomenon of giant magnetoresistance. Magnetron sputtering process and methods of inducing direction of magnetization of ferromagnetic layers in thin-film structures are presented. As a result of the resistance measurements of structures, the influence of the application of an external magnetic field during ferromagnetic layers sputtering process on the repeatability of the giant magnetoresistance effect was confirmed.

2

Effect of surface modification of LaNi4.5Co0.5 active material on electrochemical parameters of hydride electrode in conditions of long-lasting cycling

Stefaniak A., Bordolińska K., Sozańska M.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 9

330--333

EN

The analysis of galvanostatic charge/discharge curves for the hydrogen powder electrode in long-term cycling conditions (N = 40 cycles) is presented. The surface of active powder (LaNi4.5Co0.5; fraction 20÷50 μm) has been modified by 8-hours magnetron sputtering using Fe-Si target. The effect of deposition of thin Fe-Si layers on functional parameters of modified electrode has been characterized. It has been shown that magnetron sputtering scarcely affects electrode discharge capacity, but it decreases a little the slope of rectilinear segment of logQdisch = f(N) relationship, thus, inhibits the corrosion degradation of the electrode. For N > 22 cycles hydride capacity of modified electrode reaches practically constant level, close to 270 mAh/g, which testifies to disappearance of corrosion degradation. The sputtered layers improve the kinetics of hydrogen electrosorption because their presence increases exchange current density of H2O/H2 system.

PL

Dokonano analizy krzywych galwanostatycznego ładowania/rozładowania dla wodorkowej elektrody proszkowej w warunkach długotrwałego cyklowania (N = 40 cykli). Powierzchnię proszku aktywnego (LaNi4.5Co0.5; frakcja 20÷50 μm) modyfikowano poprzez 8-godzinne rozpylanie jonowe stopu Fe-Si stanowiącego target. Scharakteryzowano wpływ osadzania cienkich warstw Fe-Si w zależności od parametrów użytkowych zmodyfikowanej elektrody. Pokazano, że proces rozpylania ma niewielki wpływ na pojemność rozładowania, jednak zmniejsza nieco nachylenie odcinka prostoliniowego zależności logQrozł = f(N), tym samym hamuje degradację korozyjną elektrody. Dla N > 22 cykli pojemność wodorkowa elektrody modyfikowanej osiąga praktycznie stały poziom, ok. 270 mAh/g, co świadczy o zaniku degradacji korozyjnej. Warstwy napylone poprawiają również kinetykę elektrosorpcji wodoru, gdyż w ich obecności zwiększa się gęstość prądu wymiany układu H2O/H2.

3

Effect of magnetron sputtering of active powder with Fe-Cr-Ni layers on electrochemical parameters of metal hydride electrode

Bordolińska K., Stefaniak A., Bala H.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 2

43--45

EN

Particles of hydrogen storage, LaNi4.5Co0.5 powdered material have been encapsulated with thin (about 40 nm) Fe-Cr-Ni layers using magnetron sputtering method. The acid resistant, 1.4301 (EN 10088) stainless steel has been applied as a target. The effect of powder encapsulation on galvanostatic charge/discharge characteristics (hydride capacity, exchange current density of the H2O/H2 system, susceptibility to oxidation) for the modified hydride electrodes has been evaluated. The plots of discharge curves testify to limitation of active material tendency to working surface development. The material modified reveals comparatively high discharge capacities which should be attributed to inhibition of oxidation processes of active material by the surface layers formed. The powder sputtering does not worsen the kinetics of charge/discharge processes for modified electrode.

PL

Cząstki proszku materiału wodorochłonnego LaNi4,5Co0,5 enkapsulowano cienkimi (ok. 40 nm) warstwami Fe-Cr-Ni poprzez napylanie magnetronowe, z użyciem stali kwasoodpornej 1,4301 (EN 10088) jako targetu. Oceniono wpływ enkapsulacji proszku na parametry galwanostatycznego procesu ładowania/rozładowania (pojemność wodorkowa, gęstość prądu wymiany układu H2O/H2, podatność na utlenianie) dla zmodyfikowanej w ten sposób elektrody wodorkowej. Przebieg krzywych rozładowania wskazuje, iż po procesie enkapsulacji zmniejsza się podatność materiału aktywnego na rozwijanie powierzchni roboczej. Materiał enkapsulowany wykazuje stosunkowo wysokie pojemności rozładowania, co jest konsekwencją hamowania procesów utleniania materiału aktywnego przez wytworzone warstwy. Napylanie proszku nie pogarsza kinetyki procesów ładowania/rozładowania zmodyfikowanej elektrody.

4

Characterization of hydride electrode modified with Fe-Si layers by sputtering

Stefaniak A., Bordolińska K., Bala H.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 4

91--93

EN

Magnetron sputtering method has been employed for deposition of thin Fe-Si layers on active powder substrate of LaNi4.5Co0.5 hydrogen storage alloy. The sputtering process was carried out through two different time periods. Cyclic galvanostatic charge/ discharge curves have been measured to evaluate the effect of sputtering time on the characteristic parameters of modified hydride electrode. The discharge capacity (Qdisch) of modified LaNi4.5Co0,5 powder alloy corresponding to N = 10 cycle was 229 and 250 mAh∙g−1 after 2 and 8 h of sputtering, respectively. The longer sputtering time the greater exchange current densities of H2O/H2 system on the modified electrodes. The exchange currents matching 10th cycle were 38 and 53 mA∙g−1 after 2 and 8 hours of sputtering, respectively.

XX

Metodę napylania magnetronowego zastosowano do osadzania cienkich warstw Fe-Si na podłożu sproszkowanego stopu wodorochłonnego LaNi4.5Co0.5. Proces napylania był prowadzony w dwu wybranych okresach czasu. Dla oceny wpływu czasu osadzania warstw na charakterystyczne parametry zmodyfikowanych w ten sposób elektrod wodorkowych, zmierzono dla nich galwanostatyczne krzywe ładowania/rozładowania. Pojemność rozładowania (Qdisch) odpowiadająca N = 10 cyklowi, w przypadku modyfikowanego proszku LaNi4,5Co0,5 wynosiła odpowiednio 229 i 250 mAh∙g−1 dla czasów napylania 2 i 8 h. Wydłużenie czasu napylania prowadzi również do wzrostu gęstości prądów wymiany układu H2O/H2 dla badanych elektrod, które po 10 cyklu były równe 38 i 53 mA∙g−1, odpowiednio dla czasów napylania 2 i 8 h.

5

Manufacturing of thin Fe-Cr-Ni coatings on Cu powder substrate using magnetron sputtering technique

Stefaniak A., Bordolińska K.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 7

261--263

EN

The magnetron sputtering technology has been applied to obtain thin coatings on high purity, Cu powder particles. The circular plates of AISI 304L (00H18N10) type stainless steel were used as sputtering targets. The Cu powder was introduced into drum-shaped rotary stage and the sputtering process was carried out under vacuum. During deposition the powder samples were periodically taken from the reaction chamber for analysis. Afterward, the Fe-Cr-Ni coatings were subjected to acid etching and the obtained solutions were analyzed on Fe2+, Cr3+ and Ni2+ ions content. The results of analysis allowed to estimate the coating thickness. After some induction period, the amounts of Fe, Ni and Cr in the coating were directly proportional to the sputtering time. The proportions of individual metal components in the coating appeared to have been very close to their proportions in the applied steel. The thickness of the sputtered layers of Fe-Cr-Ni coating was 46 nm after 3 h of the PVD process.

PL

Technologię napylania magnetronowego wykorzystano do otrzymywania cienkich powłok na cząstkach proszku miedzi o dużej czystości. Jako targetów napylających używano okrągłych płytek ze stali AISI 304L (00H18N10). Proszek miedzi umieszczano w mieszalniku obrotowym w kształcie bębna, po czym prowadzono proces napylania próżniowego. W trakcie napylania próbki proszku były okresowo pobierane z komory reakcyjnej do analizy. Następnie, powłoki Fe-Cr-Ni wytrawiano kwasowo a otrzymane roztwory analizowano na zawartość jonów Fe2+, Cr3+ i Ni2+. Wyniki analizy pozwoliły oszacować grubość powłok. Po krótkim okresie wstępnym, ilości Fe, Ni i Cr w powłoce stawały się wprost proporcjonalne do czasu napylania. Proporcje poszczególnych pierwiastków w powłoce osiągały wartości bliskie proporcjom w użytej stali. W wyniku trwającego 3 h procesu PCV uzyskano powłoki Fe-Cr-Ni o o grubości 46 nm.

6

Analiza składu chemicznego i fazowego cienkich powłok Fe-Cr wytworzonych na proszku Cu przy użyciu techniki napylania magnetronowego

Bordolińska K., Stefaniak A., Pawlik P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 10

666-669

PL

Wytwarzano cienkie powłoki Fe-Cr na podłożu sproszkowanej miedzi metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej. Jako materiału napylającego użyto stali nierdzewnej 1,4021 (AISI 420). Próbki proszku do analizy pobierano okresowo podczas procesu napylania. Uzyskane powłoki roztwarzano w kwasie solnym, a otrzymane roztwory analizowano na obecność jonów Fe2+ i Cr3+. Stwierdzono, że ilości Fe i Cr w powłoce są wprost proporcjonalne do czasu napylania. Proporcje obu składników w powłoce były zbliżone do składu chemicznego zastosowanego targetu. Skład fazowy warstwy powierzchniowej proszku analizowano metodą asymetrycznej dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Analiza nie wykazała obecności miedzi w otrzymanych powłokach.

EN

Thin Fe-Cr coatings have been deposited by physical vapor deposition on powdered copper substrate. The 1,4021 (AISI 420) stainless steel was used as a sputtering material. The powder samples were being taken periodically for analysis during sputtering process. The obtained Fe-Cr coatings were subjected to etching in hydrochloric acid and solutions - analyzed on Fe2+ and Cr3+ content. It was found that the amounts of Fe and Cr in the coatings were directly proportional to the sputtering time. The proportions of both elements in the layer are close to their contents in the applied target. The phase composition of the powder surface layers was analyzed by glancing angle X-Ray Diffraction (XRD). The analysis did not reveal the presence of the copper in the obtained coatings.

7

Wpływ trawienia plazmą na wybrane parametry cienkich warstw CdTe i SnO2 dla zastosowań fotowoltaicznych

Lichograj R., Olchowik J. M., Lichograj P., Czernik S.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 2

275--287

PL

Powszechnie wiadomo, iż w oddziaływaniu fotonów z materią może dojść do odbicia, absorbcji i przenikania. W rozwiązaniach fotowoltaicznych, możliwość pomiaru i kontroli tych zjawisk na poziomie badań i produkcji ma kluczowe znaczenie w odniesieniu do ich późniejszej wydajności. Możliwość kontroli grubości warstw w czasie ich nanoszenia metodą napylania magnetronowego, czy też ich redukowania stosując trawienie plazmą, pozwala na dobór optymalnych parametrów optycznych i elektrycznych tworzonych ogniw cienkowarstwowych. W niniejszej pracy trawiono plazmą cienkie warstwy CdTe i SnO2, naniesione we wcześniejszym etapie metodą rozpylania magnetronowego w próżni. Określono parametry technologiczne napylania magnetronowego i trawienia plazmą wpływające na właściwości warstw. Warstwy obrazowano przy użyciu AFM, natomiast pomiary grubości i pomiary współczynnika odbicia dokonano z wykorzystaniem elipsometrii. Przeprowadzone badania wykazały, że trawienie plazmą cienkich warstw w istotny sposób wpływa na zmianę ich refleksyjności (zarówno warstwy półprzewodnika ditlenku cyny jak i tellurku kadmu). Wykazano również ścisły związek użytej mocy i czasu trawienia z redukcją grubości warstwy. Obrazowanie AFM uwidoczniło zmiany w wielkości i ilości ziaren powierzchni trawionych warstw i wzrost ich nieregularności ułożenia, wraz ze zmieniającymi się parametrami procesu. Stwierdzono możliwość całkowitego usunięcia cienkich warstw w procesie trawienia plazmą i w efekcie możliwość uszkodzenia podłoża warstw trawionych co jednak wymaga dalszych badań w tym zakresie.

EN

It is well known that the reaction of photons with matter may lead to reflection, absorption and permeation. In the photovoltaic solutions, the ability to measure and control these phenomena at the level of research and production is crucial in terms of their performance and quality. The ability to control the thickness of the layers at the time of applying magnetron sputtering method or the plasma etching using a reduction allows for selection of the optimum optical and electrical parameters of the formed thin-layer cells. In this study, plasma was digested with thin layers of CdTe and SnO2, deposited by magnetron sputtering in a vacuum. Technological parameters of magnetron sputtering and plasma etching affecting the properties of layers have been specified. The layers were imaged using AFM, and the measurements of the thickness and reflectance measurements were made with the use of ellipsometry. The study showed the plasma etching of thin layers is an important contribution to change their reflectivity (both layers of semiconductors - tin dioxide and cadmium telluride). It was demonstrated the close relationship of the applied power and etching time with the reduction of the layer thickness. AFM imaging revealed changes in the size and number of grains etched surface layers and an increase of their irregular arrangement, together with changing process parameters. The possibility of complete removal of thin layers of plasma etching process, resulting in possible damage to the substrate etched layers has been stated, however, it requires further research in this area.

8

RF Magnetron Sputtering Coating Of Hydroxyapatite On Alkali Solution Treated Titanate Nanorods

Lee K., Shin G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1319--1322

EN

Hydroxyapatite (HA) is a material with outstanding biocompatibility. It is chemically similar to natural bone tissue, and has therefore been favored for use as a coating material for dental and orthopedic implants. In this study, RF magnetron sputtering was applied for HA coating. And Alkali treatment was performed in a 5 M NaOH solution at 60°C. The coated HA thin film was heat-treated at a range of temperatures from 300 to 600°C. The morphological characterization and crystal structures of the coated specimens were then obtained via FE-SEM, XRD, and FT-IR. The amorphous thin film obtained on hydrothermally treated nanorods transformed into a crystalline thin film after the heat treatment. The change in the phase transformation, with an enhanced crystallinity, showed a reduced wettability. The hydrothermally treated nanorods with an amorphous thin film, on the other hand, showed an outstanding wettability. The HA thin film perpendicularly coated the nanorods in the upper and inner parts via RF magnetron sputtering, and the FT-IR results confirmed that the molecular bonding of the coated film had an HA structure.

9

Equivalent Model of a Magnetron Sputtering Device with Ferromagnetic Yoke

Desideri D., Maschio A., Micu D. D., Miron O. R., Spolaore M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 7b

134-137

EN

Two magnetron-sputtering devices have been numerically analyzed, experimentally validating the results. It has been inferred that a ferromagnetic yoke is not present in the first device, while the second one has a ferromagnetic yoke. It is shown that either the adding of the yoke, in the first case, or the removal of the yoke, in the second one, has limited effects in the magnetic configuration over the cathode. The same result has been obtained in a dummy case, where a parametric analysis considering devices with different sizes, with and without yoke, has been performed.

PL

W pracy przedstawiono analizę numeryczną dwóch magnetronów napylających oraz przedstawiono weryfikację doświadczalną wyników tej analizy. Wywnioskowano, że jarzmo ferromagnetyczne nie jest obecne w pierwszym urządzeniu, natomiast istnieje w drugim. Pokazano, że dodanie jarzma w pierwszym urządzeniu lub usunięcie w drugim ograniczyło wpływy układu magnetycznego na katodę. Ten sam wynik uzyskano w modelowym przypadku, w którym została przedstawiona analiza parametryczna urządzeń o różnych rozmiarach, z lub bez jarzma.

10

Low friction and wear resistant nanocomposite nc-MeC/a-C and nc-MeC/a-C:H coatings

Włodarczyk K., Makówka M., Nolbrzak P., Wendler B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

354-360

EN

Purpose: Elaboration of nanocomposite, low friction and wear resistant coatings in order to increase the life-time and reliability of friction couples especially in aviation industry, car industry and of cutting tools. These coatings consist of nanocrystallites of chromium or titanium carbides built into amorphous carbon matrix. Design/methodology/approach: Coatings type nc-MeC/a-C and nc-MeC/a-C:H (where Me means Cr or Ti transition metal) are deposited by a PVD method based on magnetron sputtering of pure Ti or Cr and pure graphite targets in the atmosphere of Ar or Ar+H2, respectively. The coatings are deposited onto the surface of quenched and tempered HSS steel Vanadis23 and diffusion hardened titanium alloy Ti6Al4V. Findings: Depending on deposition parameters, like the power ratio of transition metal to carbon targets or the substrate bias, it is possible to obtain different morphological and tribological properties of coatings. These latter are very important for designing friction couples in mechanical applications. Originality/value: The coatings are characterized of very low friction coefficient (0.06 for nc-TiC/a-C and 0.08 for nc-TiC/a-C:H and nc-CrC/a-C:H coatings).

11

DLC layers prepared by the PVD magnetron sputtering technique

Wojciechowski K. T., Zybala R., Mania R., Morgiel J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

726-729

EN

magnetron sputtering technique. Design/methodology/approach: DLC layers were fabricated by the reactive pulsed magnetron sputtering method in the mixture of Ar and methane (CH4). The gas pressure during sputtering process ranged from 0.3 to 0.7 Pa. The DLC layers were deposited on selected thermoelectric, ceramic and metallic substrates. Microstructure of obtained DLC layers were characterised by TEM and SEM microscopy. Raman spectroscopy was also used to characterise the different forms of carbon in the films. Findings: Structural investigations showed amorphous character of the produced layers and the lack of presence of nano-crystalline diamond phase both in layers obtained at 35 °C and in higher temperatures. Raman spectroscopy studies confirmed the dominant share of sp2 hybridization in the C - C and the presence of C – H bonds. Obtained layers are characterized by high electrical resistivity. Practical implications: Microstructure and high resistivity of DLC layers, prepared by magnetron technique, give prospective of their applications e.g. in microelectronics. Originality/value: Microstructure and high resistivity of DLC layers, prepared by magnetron technique, give perspectives for their applications e.g. in microelectronics.