Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of the electrode material on the dielectric properties of PET films

Łowkis Bożena, Ziaja Jan, Kraft Aleksandra Anna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

58--61

EN

This paper presents the influence of the measuring electrode material on the dielectric properties of polyethylene terephthalate. We show that volume resistivity, surface resistivity, relative permittivity and the dielectric loss factor of PET films are a function of the electrode material used. We also evaluate the effect of thermal aging on the tested material parameters.

PL

Przedstawiono wpływ materiału elektrod pomiarowych na właściwości dielektryczne politereftalanu etylenu. Stwierdzono, że rezystywność skrośna, rezystywność powierzchniowa, względna przenikalność elektryczna oraz współczynnik strat dielektrycznych folii PET są funkcją zastosowanego materiału elektrod. Oceniono wpływ starzenia termicznego na badane parametry materiałowe.

2

The study of the tribological properties under high contact pressure conditions of TiN, TiC and TiCN coatings deposited by the magnetron sputtering method on the AISI 304 stainless steel substrate

Mamaeva Axaule Alipovna, Kenzhegulov Aidar Karaulovich, Panochkin Aleksander Vladimirovich, Alibekov Zhasulan Zhanuzakovich, Kshibekova Balzhan Bolatovna, Wieleba Wojciech, Leśniewski Tadeusz, Bakhytuly Nauryzbek

Materials Science Poland

|

2023

|

Vol. 41, No. 1

1--14

EN

Titanium carbonitride coatings are widely used to improve the wear resistance of surfaces. The results of tribological investigations of TiC, TiN, and TiCN coatings deposited on an AISI 304 steel substrate by the magnetron sputtering method were presented. The research aimed to describe the wear processes of the coatings during friction in an emergency situation, i.e. with a lack of lubrication and concentration of pressure in a small contact area. Tribological tests were performed on a ball-on-disk tribotester in reciprocating motion under technically dry friction conditions. The Hertz pressure in the contact area was ph = 2500-2700 MPa. Additionally, scratch tests and microscopic observations of the surfaces of the samples were performed after tribological tests to describe the wear process of the coatings. The results showed cracking, and coatings detachment from the substrate occur during friction. Deformation wear was observed as bulges in the material at the edge of the friction path. The deformation occurred primarily in the substrate material despite friction occurring on the surface of the coating. The best coating in terms of tribological properties was the TiN coating, which showed the highest resistance to wear in an emergency situation and the friction coefficient in the final stage of the test (above 90 cycles of movement) was only slightly higher than the values recorded for the other coatings. The TiN coating had high hardness, showed good adhesion to the substrate, and was not cracked, protecting it from damage.

3

Właściwości sensorowe cienkich warstw mieszanin tlenków miedzi i tytanu

Mańkowska Ewa, Mazur Michał

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2023

|

Vol. 72, nr 1

37--46

PL

Przedmiotem badań były cienkie warstwy mieszanin tlenków miedzi i tytanu o różnym składzie pierwiastkowym, wytworzone za pomocą rozpylania magnetronowego i wygrzane poprocesowo. Wpływ składu pierwiastkowego oraz temperatury wygrzewania na morfologię cienkich warstw określono na podstawie zdjęć ze skaningowego mikroskopu elektronowego. Strukturę krystaliczną i skład chemiczny mieszanin tlenków miedzi i tytanu (CuTi)Ox zbadano za pomocą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Przeprowadzono również badania czujnikowe na wodór o stężeniach od 100 do 1000 ppm. Rezystancja wytworzonych mieszanin (CuTi)Ox rosła podczas ekspozycji na wodór, co świadczy o możliwości stosowania tych tlenków w czujnikach wodoru. Dodatkowo dla mieszanin uzyskano lepsze odpowiedzi sensorowe niż dla pojedynczych tlenków miedzi lub tlenków tytanu. Mieszaniny tlenków miedzi oraz tytanu mogą być obiecującymi materiałami do zastosowań jako czujniki wodoru.

EN

The subject of the current studies were mixtures of copper and titanium oxide thin films, with various elemental compositions, deposited by magnetron sputtering and annealed in the postprocess. The effect of elemental composition and annealing temperature on the morphology of thin films was determined using scanning electron microscope images. The crystal structure and chemical composition of copper-titanium oxide (CuTi)Ox mixtures were investigated by X-ray diffraction. Hydrogen gas sensing experiments were performed for hydrogen with concentrations ranging from 100 to 1,000 ppm. The resistance of the prepared (CuTi)Ox mixtures increased during hydrogen exposure, demonstrating the applicability of these oxides in hydrogen sensing. In addition, better sensor responses were obtained for the mixtures in comparison to single copper oxides or titanium oxides. Mixtures of copper oxides and titanium oxides may be promising materials for hydrogen sensor applications.

4

Wpływ trybu zasilania magnetronu na właściwości warstw SnSe

Mars Krzysztof, Sałęga-Starzecki Mateusz, Godlewska Elżbieta

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

307--310

PL

Selenek cyny w jest intensywnie badanym pod kątem zastosowań w urządzeniach termoelektrycznych, fotowoltaicznych i optoelektronicznych. Jako materiał półprzewodnikowy charakteryzuje się niskim przewodnictwem cieplnym, co znacząco utrudnia proces jego rozpylania magnetronowego. Celem pracy było zbadanie wpływu trybu zasilania magnetronu (DC lub AC) na właściwości termoelektryczne otrzymywanych warstw. Parametry pracy magnetronu (napięcie katoda-anoda i prąd katody) monitorowano za pomocą oscyloskopu, dla impulsów o częstotliwości od 0,2-1kHz. Mikrostrukturę i skład warstw badano posługując się skaningową mikroskopią elektronową i mikroanalizą rentgenowska (SEM i EDS).

EN

Tin selenide is intensively studied for applications in thermoelectric, photovoltaic and optoelectronic devices. As a semiconductor, it is characterized by low thermal conductivity, which makes the process of magnetron sputtering rather difficult. The aim of this work was to investigate the influence of different modes of magnetron power supply (DC or AC) on thermoelectric properties of the obtained films. The operating parameters (cathode-anode voltage and cathode current) were monitored by an oscilloscope for pulse frequencies 0.2-1kHz. Microstructure and composition of SnSe layers were analyzed by SEM and EDS.

5

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.

6

Specific method of deposition of aluminium-doped zinc oxide thin films on flexible glass substrates

Kiełczawa Szymon, Wiatrowski Artur

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

247--250

EN

In this paper, we report specific method of controlling magnetron sputtering process by parameter named by the power supply manufacturer as “circulating power”. That parameter may be used to determine sputtering mode (metallic, transient, dielectric). Basing on the circulating power characteristics the AZO thin films were deposited onto conventional (non-bendable) and bendable glass substrates. The films were characterized by high optical transmittance (over 80% in visible light spectrum) and low resistivity, which was in range of 10-3 Ω∙cm.

PL

W artykule przedstawiono specyficzną metodę sterowania procesem rozpylania magnetronowego za pomocą parametru nazwanego przez producenta zasilacza “mocą krążącą”, który użyto do określenia modu rozpylania (metaliczny, przejściowy, dielektryczny). Na podstawie charakterystyk mocy krążącej cienkie warstwy AZO zostały naniesione na konwencjonalne oraz giętkie podłoża szklane. Warstwy te posiadały dużą transmisją światła (powyżej 80% w zakresie widzialnym światła) oraz niską rezystywnością (na poziomie 10-3 Ω∙cm).

7

Design of complex energy systems (thin film photovoltaics, collectors, heat pumps and energy storage)

Dyndał Katarzyna, Marszałek Konstanty W., Kąkol Zbigniew

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

243--246

EN

This paper presents a method for obtaining photovoltaic thin films and simulation results of complex power systems. Photovoltaic thin films were obtained using the magnetron sputtering method. Simulations of complex power systems consisting of thin photovoltaic modules, energy storage and a heat pump have been performed. The capabilities of one of the most powerful design software such as Vela Solaris Polysun software were presented by showing chosen the simulation results.

PL

W pracy przedstawiono metodę otrzymywania cienkich fotowoltaicznych warstw oraz wyniki symulacji złożonych systemów elektroenergetycznych. Cienkie warstwy fotowoltaiczne otrzymano za pomocą metody rozpylania magnetronowego. Wykonano symulację złożonych systemów energetycznych składających się z cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych, akumulatorów i pompy ciepła. Przedstawiono możliwości jednego z najbardziej zaawansowanych programów projektowych, jakim jest oprogramowanie Polysun firmy Vela Solaris na przykładzie wybranych wyników symulacji.

8

Deposition and optical properties investigations of WO3 thin films for electrochromic device applications

Rybak Janusz, Marszalek Konstanty

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

251--254

EN

Tungsten oxide WO3 thin films are one of the most widely used layers with electrochromic properties. Various deposition methods are used to produce them, including magnetron sputtering. In this paper the authors present the construction of a Lesker high vacuum system for GLAD Magnetron Sputtering and results of optical properties investigations of WO3 thin films which can be used for multilayer electrochromic systems.

XX

Cienkie warstwy tlenku wolframu WO3 są jednymi z najszerzej stosowanych warstw o właściwościach elektrochromowych. Do ich wytwarzania stosowane są różne metody osadzania, w tym rozpylanie magnetronowe. W niniejszej pracy autorzy przedstawiają budowę wysokopróżniowego systemu firmy Lesker do rozpylania magnetronowego GLAD oraz wyniki badań właściwości optycznych cienkich warstw WO3, które mogą być stosowane w wielowarstwowych układach elektrochromowych.

9

Badania wpływu grubości warstwy miedzi na efekt gigantycznego magnetooporu w cienkowarstwowych strukturach NiFe/Cu/NiFe

Kisała Jakub, Kociubiński Andrzej, Czarnacka Karolina, Gęca Mateusz, Duk Jakub

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 9

199--201

PL

W pracy opisane zostały podstawowe informacje dotyczące zjawiska gigantycznego magnetooporu, jak i struktur, w których zjawisko to jest obserwowalne. Przedstawiona została sekwencja technologiczna cienkich struktur NiFe/Cu/NiFe wykonanych metodą rozpylania magnetronowego. Dwie prezentowane serie struktur różnią się zastosowaną grubością warstwy niemagnetycznej miedzi wynoszącą 5 nm oraz 2,5 nm. Wykonane zostały pomiary rezystancji stałoprądowej struktur obu serii w stałym polu magnetycznym o wartości 0,5 T. Porównanie otrzymanych wyników pozwala stwierdzić, że zmiany rezystancji struktury w ramach zjawiska gigantycznego magnetooporu są większe dla przyrządu o mniejszej grubości warstwy miedzi.

EN

This paper describes the basic information about the phenomenon of giant magnetoresistance as well as the structures exhibiting in which this phenomenon is observable. The technological sequence of NiFe/Cu/NiFe thin structures fabricated by magnetron sputtering is presented. The two series of structures presented differ in the thickness of the non-magnetic copper layer used being 5 nm and at 2,5nm. Measurements of the DC resistance of the structures of both series in a constant magnetic field of 0.5 T were performed. Comparison of the obtained results allows us to conclude that the changes of the structure resistance under the giant magnetoresistance phenomenon are larger for smaller thickness of the copper layer.

10

Development of deposition technology and ACmeasurement of copper ultrathin layers

Wilczyńska Aleksandra, Czarnacka Karolina, Kociubiński Andrzej, Kołtunowicz Tomasz N.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2022

|

T. 12, nr 1

36--39

EN

In this paper, the transport properties of discontinuous 4 nm copper layers obtained by dual-source non-reactive magnetron sputtering in the presence of argon are presented. The value of resistance and capacitance of the current parallel to the plane of these layers can be adjusted independently by changing the nominal thickness of the metallization. The influence of frequency on the conductivity of the obtained structures in the range from 4 Hz to 8 MHz was studied. Additionally, in order to compare the non-oxidized and oxidized layers, some of them were heated at 500°C. Based on the results obtained, the mechanism of electric charge transfer was determined, the knowledge of which is essential for planning further experiments based on this sputtering method and potential selection of future application of the structures. Statistical measurements at room temperature will serve as a reference for the conductivity and resistivity values obtained by mathematical calculations from measurements of resistance, capacitance, phase shift angle, and dielectric loss tangent as a function of temperature from 20 K to 375 K, which are expected in further studies on the obtained structures. The work is an introduction to the technology of obtaining multi-layer metal-dielectric structures

PL

W niniejszej pracy przedstawione zostały właściwości transportowe nieciągłych 4 nm warstw miedzi otrzymanych metodą dwuźródłowego niereaktywnego rozpylania magnetronowego w obecności argonu. Wartość rezystancji i pojemności prądu równoległego do płaszczyzny tych warstw można dostrajać niezależnie poprzez zmianę nominalnej grubości metalizacji. Przebadano wpływ częstotliwości na konduktywność otrzymanych struktur w zakresie od 4 Hz do 8 MHz. Dodatkowo, w celu porównania nieutlenionych i utlenionych warstw niektóre z nich zostały wygrzane w temperaturze 500°C. Na podstawie otrzymanych wyników określono mechanizm przenoszenia ładunków elektrycznych, którego znajomość jest niezbędna do planowania kolejnych eksperymentów bazujących na tej metodzie napylania oraz potencjalnym doborze przyszłego zastosowania struktur. Statystyczne pomiary w temperaturze pokojowej posłużą za punkt odniesienia dla wartości konduktywności i rezystywności otrzymanych na drodze obliczeń matematycznych z pomiarów rezystancji, pojemności, kąta przesunięcia fazowego oraz tangensa strat dielektrycznych w funkcji temperatury od 20 K do 375 K, które przewidywane są w dalszej części badań nad otrzymanymi strukturami. Praca stanowi wstęp do technologii otrzymywania wielowarstwowych struktur typu metal-dielektryk.

11

Wpływ wygrzewania na wybrane właściwości mieszanych tlenków miedzi i tytanu

Mańkowska Ewa, Mazur Michał

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 2

41--48

PL

Praca poświęcona jest badaniom wpływu wygrzewania poprocesowego na morfologię mieszanych tlenków miedzi i tytanu, a także na ich właściwości elektryczne i czujnikowe. Cienkie warstwy (Cu,Ti)Ox naniesiono za pomocą rozpylania magnetronowego na podłoża z krzemionki amorficznej oraz na podłoża ceramiczne ze zintegrowanymi elektrodami. Dodatkowo zastosowano termiczną obróbkę poprocesową w temperaturach 200°C oraz 250°C. Zmianę struktury w procesie utleniania termicznego badano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej, natomiast dzięki profilometrowi optycznemu określono morfologię powierzchni cienkich warstw. W celu określenia właściwości elektrycznych zmierzono charakterystyki prądowo-napięciowe oraz termoelektryczne, na podstawie których wyznaczono rezystancję oraz typ przewodnictwa. Cienkie warstwy (Cu,Ti)Ox poddane obróbce poprocesowej charakteryzowały się dziurowym typem przewodnictwa, a co więcej silnie reagowały na obecność wodoru w atmosferze pomiarowej.

EN

This work presents an investigation of the effects of post-process annealing on the morphology of mixed copper and titanium oxides and on their electrical and hydrogen sensing properties. (CuTi)Ox thin films were deposited by magnetron sputtering on amorphous silica and ceramic substrates with interdigitated electrodes. In addition, post-process thermal treatment was applied at the temperatures of 200°C and 250°C. The transformation of the thin film structure during the thermal oxidation process was studied by X-ray diffraction, while the morphology of the thin films was determined using an optical profilometer. Current-voltage and thermoelectric characteristics were measured to determine electrical properties, from which the resistance and conduction type were determined. The post-treatment (CuTi)Ox thin films exhibited hole-type conduction and, additionally, strongly responded to hydrogen atmosphere.

12

Wpływ wygrzewania na właściwości sensorowe powłok TiOx wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego

Kapuścik Paulina, Mańkowska Ewa, Wojcieszak Damian

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 2

27--39

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury wygrzewania na właściwości optyczne, a także morfologii powierzchni cienkich warstw niestechiometrycznych tlenków tytanu (TiO x). Zostały one powiązane z wynikami badań odpowiedzi sensorowej warstw na obecność H₂. Próbki wytworzono metodą rozpylania magnetronowego w atmosferze Ar:O₂ o małej zawartości tlenu (20% oraz 30%). im większa była ilość tlenu w mieszaninie gazowej podawanej do komory próżniowej, tym niższa szybkość osadzania powłok. Badania wykonane za pomocą profilometru optycznego wykazały, że grubość obu serii naniesionych warstw wynosiła odpowiednio 600 nm i 200 nm. Powłoki te następnie wygrzewano w powietrzu w temperaturze od 100°C do 800°C. w ramach badań określono również ich chropowatość. aby ocenić właściwości optyczne powłok, zmierzone zostały charakterystyki transmisji oraz odbicia światła, na podstawie których wyznaczono takie parametry jak współczynnik transmisji, położenie krawędzi optycznej absorpcji oraz szerokość optycznej przerwy energetycznej w funkcji temperatury wygrzewania warstw. Z kolei właściwości sensorowe powłok określono na podstawie zmian rezystancji w odpowiedzi na pobudzenie w postaci mieszaniny Ar:3,5%H₂. Stwierdzono, że stopień utlenienia warstw ma kluczowy wpływ nie tylko na szybkość odpowiedzi warstwy TiOx, lecz także na sam charakter tej odpowiedzi.

EN

This work describes the influence of the annealing temperature on the optical and surface properties of nonstoichiometric titanium oxide (TiOx ) thin films. The results were related to the investigation of the sensing response toward H₂ gas. The samples were prepared by the magnetron sputtering method using Ar:O₂ plasma with low oxygen content (20% and 30%). an increase in the amount of oxygen in the gas mixture supplied to the magnetron led to a decrease in the deposition rate. The thickness of the deposited thin films, determined by the use of an optical profiler, was found to be 600 nm and 200 nm, respectively. The coatings were then annealed in an ambient air atmosphere at a temperature in the range from 100°C to 800°C. additionally, the roughness of the coating surface was measured. To investigate the optical properties of the thin films, transmission and reflection spectra were measured, and parameters such as transmission coefficient, cutoff wavelength value, and optical band gap value were determined as functions of the annealing temperature. The sensing properties of the thin films were characterised on the basis of changes in a resistance value as a response to a mix of Ar:3.5% H₂. it was found that the oxidation of the thin films has a key influence not only on the response time of the TiOx thin films, but also on the character of the response.

13

Właściwości elektryczne i optyczne cienkich warstw WOx wytwarzanych metodą rozpylania magnetronowego i analiza ich współczynnika doskonałości

Dybała Julia, Mazur Michał

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2022

|

Vol. 71, nr 2

15--25

PL

W artykule przeanalizowano właściwości optyczne i elektryczne cienkich warstw tlenku wolframu. Jest to materiał często stosowany między innymi w inteligentnych oknach, lustrach antyparowych i czujnikach gazów. zbadano pięć serii cienkich warstw tlenku wolframu, które zostały wytworzone w procesach rozpylania magnetronowego w atmosferze mieszaniny gazu roboczego (ar) oraz reaktywnego (O2) o różnej zawartości tlenu, tj. od 5% do 15%. Każdy z procesów przeprowadzany był przy tej samej wartości ciśnienia, odległości target - podłoże oraz w tym samym czasie. Grubość cienkich warstw zmierzona za pomocą profilometru optycznego wynosiła około 160 nm. zauważono, że wraz ze zwiększaniem się udziału gazu reaktywnego w procesie próbki zmieniały barwę od metalicznej, przez ciemnogranatową, po błękitną, jednocześnie stając się coraz bardziej przezroczyste. Pomiary właściwości elektrycznych wykonane za pomocą sondy czteroostrzowej, a także właściwości optycznych przeprowadzone z użyciem spektrofotometru wykazały, że zwiększanie udziału tlenu w procesie powodowało wzrost średniej transmisji światła w zakresie widzialnych długości fal oraz rezystywności cienkich warstw. W artykule przeanalizowano również współczynniki Figure of Merit określające jakość badanej próbki. Największą wartość współczynnika doskonałości otrzymano dla cienkiej warstwy tlenku wolframu, odznaczającej się stosunkowo dużą średnią transmisją światła w zakresie widzialnym przy niskiej wartości rezystywności. Przeprowadzone badania wykazały, że atmosfera gazowa podczas procesu rozpylania magnetronowego istotnie wpływa na właściwości optyczne i elektryczne cienkich warstw tlenku wolframu, co stwarza możliwość projektowania cienkowarstwowych powłok przeznaczonych do stosowania w transparentnej elektronice.

EN

In this article, optical and electrical properties of tungsten oxide thin films, prepared by magnetron sputtering in the atmosphere of various oxygen content, were analysed. Tungsten oxide is a material, which is widely used in modern applications such as smart windows, antisteam mirrors, and gas sensors. Five sets of tungsten oxide thin films were deposited by magnetron sputtering in the mixed argon-oxygen atmosphere composed of various content of reactive gas, i.e., from 5% to 15%. In each case, other deposition process parameters were the same. The thickness of the thin films was ca. 160 nm and it was measured with the optical profilometer. it was noticed that along with the increase in the proportion of reactive gas in the process, thin film samples changed their colour from metallic, through navy blue to blue and simultaneously they became increasingly transparent. Measurements of electrical properties, made using the four-point probe and optical properties, performed with the aid of a spectrophotometer showed that increasing the proportion of oxygen in the process increased the average transmission in the visible wavelength range and the resistivity of the prepared WOx thin films. in the article, the Figure of Merit (FoM) coefficients are also presented, which determine the quality of the thin film samples. it was shown that the highest value of the FoM was observed for WOx thin film characterised by a relatively high average transmission in the visible wavelength range and low value of resistivity. The performed measurements showed that the gas atmosphere during magnetron sputtering process leads to the tailoring of the optical and electrical properties of tungsten oxide thin films, which in turn makes it possible to design and apply such thin film coatings in transparent electronics.

14

Evaluation of electrical resistivity, residual stress and surface roughness of sputtering indium tin oxide films with different thicknesses

Tien Chuen-Lin, Lin Tsai-Wei, Su Shu-Hui

Optica Applicata

|

2021

|

Vol. 51, nr 4

499--512

EN

This paper investigates the influence of film thickness on the electrical and mechanical properties of transparent indium tin oxide (ITO) thin films. Two groups of ITO thin films deposited on unheated substrates were prepared by the radio-frequency magnetron sputtering technique. The biaxial residual stress and surface roughness for two groups of ITO thin films were measured by a Twyman–Green interferometer and a Linnik microscopic interferometer, respectively. The electrical resistivity of the ITO films was measured by a four-point probe apparatus, the thickness was determined mechanically with a profilometer. The measurement results show that the average resistivity of ITO thin films decreases with increasing the deposited thickness. The compressive residual stress in the ITO thin films decreases with increasing the deposited thickness. We also find that an anisotropic stress in the two groups of ITO films is more compressive in a certain direction. The RMS surface roughness in the two groups of ITO films is less than 1 nm.

15

Effect of Metallisation of Basalt Fabric on Its Surface Resistivity

Miśkiewicz Pamela, Tokarska Magdalena, Frydrych Iwona, Pawlak Wojciech

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 1 (145)

41--46

EN

The main aim of the research was to carry out the surface modification of basalt fabric in order to improve selected thermal properties of the material, i.e., resistance to contact and radiant heat, to apply it in a hot work environment. Attention was focused on checking whether the metal coating deposited does not cause too high conductivity, which is dangerous to human health. The process of magnetron sputtering with the use of chromium and aluminum of various thickness values was applied to basalt fabrics. Based on scanning electron microscope analysis, it was found that none of the aluminum or chromium coatings covered 100% of the basalt fabric surface. Results of the surface resistance analysis of four out of the six samples of basalt fabrics tested indicate that they belong to anti-static materials. The metallic coatings obtained can potentially be used to improve the thermal properties of basalt fabric mentioned.

PL

Surowiec mineralny, który jest włóknem bazaltowym w przemyśle tekstylnym, jest wykorzystywany przede wszystkim do produkcji wyrobów technicznych, odzieży odpornej na czynniki termiczne i mechaniczne oraz jej elementy. Celem badań było określenie wpływu metalizacji powierzchni tkaniny bazaltowej na jej cechy. Na próbkach tkaniny bazaltowej osadzono warstwy chromu i aluminium o różnych grubościach stosując metodę rozpylania magnetronowego. Tkaniny oceniono metodami pomiaru rezystancji powierzchni i analizy skaningowego mikroskopu elektronowego. Zaobserwowano wzrost rezystywności powierzchniowej powleczonej tkaniny bazaltowej w stosunku do tkaniny niepowleczonej. Jednak metalizacja tkanin nie spowodowała utraty właściwości izolacyjnych materiałów. Żadna z warstw aluminium ani chromu nie pokrywała 100% powierzchni tkaniny bazaltowej. Uzyskano dobrą przyczepność powłoki do podłoża.

16

Otrzymywanie cienkowarstwowych układów elektrochromowych na bazie tlenku wolframu metodą magnetronowego rozpylania. Cz. 1

Wierdak Bartłomiej, Posadowski Witold, Wiatrowski Artur

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 3

28--32

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu nanoszenia cienkich warstw tlenków wolframu metodą reaktywnego, impulsowego rozpylania magnetronowego. Warstwy te zostały zastosowane jako komponent cienkowarstwowego układu elektrochromowego. Proces osadzania warstw tlenku wolframu WOx był kontrolowany parametrami zasilacza magnetronu. W kolejnych cyklach próżniowych zmieniano skład procentowy mieszaniny gazów O₂+Ar oraz moc wydzielaną w targecie. Parametry technologiczne procesów rozpylania optymalizowano pod kątem uzyskania efektywnego zjawiska elektrochromowego, tzn., maksymalnego wpływu napięcia polaryzującego na zmianę własności optycznych (barwy) otrzymanych warstw. Celem badań było ustalenie punktu pracy układu magnetronowego, przy którym możliwe było otrzymywanie przezroczystych warstw tlenku wolframu, a następnie zastosowanie tych warstw jako elementu układu elektrochromowego. Badania prowadzono pod katem ustalania etapów procedury know-how przy ewentualnym wykorzystaniu opisanej technologii w procesach otrzymywania układów elektrochromowych na skalę półprzemysłową.

EN

The paper presents the research results on the deposition process of tungsten oxides thin films using reactive, pulsed magnetron sputtering method. These thin films were used as a component of a thin-film electrochromic structure. The deposition process of tungsten oxide WOx thin films was controlled by the parameters of the magnetron power supply. In subsequent vacuum cycles, the percentage composition of the O₂+Ar gas mixture and the power released in the target were changed. The technological parameters of the sputtering processes were optimized in order to obtain an effective electrochromic effect, i.e. the maximum influence of the polarizing voltage on the change of optical properties (colour) of the obtained coatings. The aim of the research was to determine the operating point of the magnetron system at which it was possible to obtain transparent tungsten oxide thin films, and then use these films as an element of the electrochromic structrure. The research was carried out with a view to determining the stages of the know-how procedure with the possible use of the described technology in the processes of obtaining electrochromic structures on a semi-industrial scale.

17

Evaluation of Thermal Properties of Certain Flame-Retardant Fabrics Modified with a Magnetron Sputtering Method

Miśkiewicz Pamela, Tokarska Magdalena, Frydrych Iwona, Makówka Marcin

Autex Research Journal

|

2021

|

Vol. 21, no. 4

428--434

EN

The article presents the modification of flame-retardant fabric surfaces made of basalt, Nomex®, and cotton fabric to improve their selected thermal comfort properties. The modification consisted of depositing on the fabric surface by magnetron sputtering the metal (aluminum) and ceramic (zirconium (IV) oxide) coatings with a thickness of 1 μm and 5 μm. Flame-retardant fabrics have been chosen because of the desire to apply them to gloves intended for the use in hot-work environments. The article presents the results of testing reference samples and their modifications, which were subjected to the test of resistance to contact heat for contact temperatures of 100°C and 250°C, resistance to thermal radiation and examined their selected thermal comfort parameters, i.e., the thermal conductivity coefficient and heat absorption coefficient. Almost the 1st efficiency level for contact heat was reached for basalt fabric coated with zirconium (IV) oxide with a thickness of 5 μm. The 1st level of protection against heat radiation was obtained for all reference and modified samples. Based on the Kruskal–Wallis test, it was noticed that a significant change in parameter values is caused by the modification with 5 μm thick coating.

18

Titanium Grade 2 hybrid oxidation for biomedical applications

Jasiński Jarosław

Inżynieria Materiałowa

|

2020

|

Vol. 41, nr 3

18--22

EN

Results from the investigations regarding the method of manufacture and assessment of titanium substrate properties where its surface zone is Ti α (O) solid solution formed with ﬂ uidized bed (FB) diffusion process (8 hours soaking time at 640°C) and the top layer is TiO 2 compound produced by magnetron sputtering are presented and discussed. Effects of such hybrid oxidation (HO) on titanium surface properties were investigated with scanning electron microscopy (SEM), scanning-transmission electron microscopy (STEM), confocal laser scanning microscopy (CLSM), Raman spectroscopy (RS) and nanoindentation tests (NI). Results showed that HO treatment made it possible to generate synergistic effect between FB and magnetron sputtered oxide layer interface. In turn, different share of TiO 2 phases (rutile and anatase mixture) obtained at the titanium surface allowed for a signiﬁ cant enhancement of its biocompatibility which was conﬁ rmed by Kokubo test.

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczące sposobu wytwarzania oraz oceny właściwości podłoża tytanowego, w którym strefę powierzchniową stanowi stały roztwór atomów tlenu w tytanie α (Ti α (O)) utworzony w procesie dyfuzyjnym w złożu fluidalnym (FB) (640°C, 8 h), na którą przez rozpylanie magnetronowe nanosi się warstwę ditlenku tytanu TiO 2 . Wpływ hybrydowego utleniania (HO) na właściwości powierzchni tytanu anali- zowano z zastosowaniem metod badawczych SEM, STEM, CLSM, RS oraz NI. Wykazano, że utlenianie hybrydowe umożliwia uzyskanie korzystnego synergicznego efektu w streﬁ e międzyfazowej Ti α (O)/TiO 2 oraz zmniejszenie naprężeń na granicy faz. Z kolei zmienny udział faz TiO 2 (mieszanina rutylu i anatazu) uzyskanych na powierzchni tytanu pozwolił na znaczącą poprawę biokompatybilności podłoży, co potwierdzono testem Kokubo.

19

Technology and measurements of magnetoresistance in thin-layered ferromagneti C structures

Kisała Jakub, Czarnacka Karolina, Gęca Mateusz, Kociubiński Andrzej

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2020

|

T. 10, nr 1

44--47

EN

The paper presents the technology for obtaining NiFe/Ti/NiFe layer structures in MEMS technology using magnetron purge with the assumption of being used as semi-magnetic sensors. A series of samples was made on a glass substrate with a sandwich structure, where the individual layers were 100 nm NiFe, 10 nm Ti and on top again NiFe with a thickness of 100 nm. Measurements of DC resistance of the obtained structures in a constant magnetic field, which was produced by neodymium magnets and an electromagnet, were carried out. The obtained results confirm the occurrence of phenomena known as the magnetoresistance effect. The influence of the spatial arrangement of structures relative to the constant magnetic field vector was checked and proved.

PL

W pracy przedstawiono technologię otrzymywania struktur warstwowych NiFe/Ti/NiFe w technologii MEMS metodą rozpylania magnetronowego w założeniu mających służyć jako czujniki pól magnetycznych. Wykonano serię próbek na szklanym podłożu o budowie kanapkowej, gdzie poszczególne warstwy stanowiły 100 nm NiFe,10 nm Ti oraz na wierzchu ponownie NiFe o grubości 100 nm. Przeprowadzono pomiary rezystancji stałoprądowej otrzymanych struktur w stałym polu magnetycznym, które było wytwarzane przez magnesy neodymowe oraz elektromagnes. Otrzymane wyniki potwierdzają występowanie zjawisk określanych jako efekt magnetooporowy. Sprawdzony oraz udowodniony został wpływ ułożenia przestrzennego struktur względem wektora stałego pola magnetycznego.

20

Examination of Selected Thermal Properties of Basalt Composites

Miśkiewicz Pamela, Frydrych Iwona, Makówka Marcin

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 2 (140)

103--109

EN

A composite based on basalt fabric was produced because of its good thermal and mechanical properties. As a result of the reactive magnetron sputtering technique, a layer of aluminium and zirconium (IV) oxide 200 nm thick was deposited on Mylar film, which was adhered to the surface of the basalt fabric using a special adhesive glue and silicone. The variants of composites prepared were subjected to contact resistance tests at a contact temperature of 100 °C and 250 °C, as well as to resistance to thermal radiation tests. The tests carried out on the composites obtained showed an improvement of tested parameters.

PL

W pracy wytworzono kompozyt na bazie tkaniny bazaltowej ze względu na jej dobre właściwości termiczne i mechaniczne. W wyniku zastosowania techniki reaktywnego rozpylania magnetronowego na folii Mylar osadzono warstwę aluminium i tlenku cyrkonu o grubości 200 nanometrów, którą przyklejono na powierzchnię tkaniny bazaltowej poprzez zastosowywanie kleju oraz silikonu. Przygotowane warianty kompozytów poddano badaniom odporności na ciepło kontaktowe dla temperatury kontaktu 100 °C i 250 °C oraz odporności na promieniowanie cieplne. Przeprowadzone na kompozytach badania wykazały poprawę badanych parametrów.