物理学报
物理學報
물이학보
2006年
10期
5444-5450
,共7页
张永炬%余森江%葛洪良%邬良能%崔玉建
張永炬%餘森江%葛洪良%鄔良能%崔玉建
장영거%여삼강%갈홍량%오량능%최옥건
液体基底%铁薄膜%生长机理%有序结构
液體基底%鐵薄膜%生長機理%有序結構
액체기저%철박막%생장궤리%유서결구
利用直流溅射方法在液体基底(硅油)表面成功制备出金属铁薄膜系统,研究了其生长机理及特征的表面有序结构.实验发现铁薄膜的生长过程与液相基底表面非磁性金属薄膜的情况类似,基本服从二阶段生长模型.连续铁薄膜中可观测到尺寸巨大的圆盘形有序结构,其生长演化与溅射功率、沉积时间和真空环境中的生长时间等实验条件密切相关.实验证明,此类有序结构是在薄膜内应力作用下,铁原子及原子团簇在液体表面自由扩散迁移,并最终在硅油基底表面某些区域成核凝聚所致.在较大溅射功率和沉积时间条件下,圆盘外部区域的铁薄膜中形成周期分布的波纹褶皱,其波长约为10 μm,波峰基本与圆盘的边界平行.进一步研究表明:在沉积过程中,由于沉积铁原子的局域能量作用,导致硅油的表面层结构发生改变而形成一聚合物层;在随后的冷却过程中,聚合物层的强烈收缩使铁薄膜处于很大的压应力场中,促使薄膜起皱形成波纹结构.
利用直流濺射方法在液體基底(硅油)錶麵成功製備齣金屬鐵薄膜繫統,研究瞭其生長機理及特徵的錶麵有序結構.實驗髮現鐵薄膜的生長過程與液相基底錶麵非磁性金屬薄膜的情況類似,基本服從二階段生長模型.連續鐵薄膜中可觀測到呎吋巨大的圓盤形有序結構,其生長縯化與濺射功率、沉積時間和真空環境中的生長時間等實驗條件密切相關.實驗證明,此類有序結構是在薄膜內應力作用下,鐵原子及原子糰簇在液體錶麵自由擴散遷移,併最終在硅油基底錶麵某些區域成覈凝聚所緻.在較大濺射功率和沉積時間條件下,圓盤外部區域的鐵薄膜中形成週期分佈的波紋褶皺,其波長約為10 μm,波峰基本與圓盤的邊界平行.進一步研究錶明:在沉積過程中,由于沉積鐵原子的跼域能量作用,導緻硅油的錶麵層結構髮生改變而形成一聚閤物層;在隨後的冷卻過程中,聚閤物層的彊烈收縮使鐵薄膜處于很大的壓應力場中,促使薄膜起皺形成波紋結構.
이용직류천사방법재액체기저(규유)표면성공제비출금속철박막계통,연구료기생장궤리급특정적표면유서결구.실험발현철박막적생장과정여액상기저표면비자성금속박막적정황유사,기본복종이계단생장모형.련속철박막중가관측도척촌거대적원반형유서결구,기생장연화여천사공솔、침적시간화진공배경중적생장시간등실험조건밀절상관.실험증명,차류유서결구시재박막내응력작용하,철원자급원자단족재액체표면자유확산천이,병최종재규유기저표면모사구역성핵응취소치.재교대천사공솔화침적시간조건하,원반외부구역적철박막중형성주기분포적파문습추,기파장약위10 μm,파봉기본여원반적변계평행.진일보연구표명:재침적과정중,유우침적철원자적국역능량작용,도치규유적표면층결구발생개변이형성일취합물층;재수후적냉각과정중,취합물층적강렬수축사철박막처우흔대적압응력장중,촉사박막기추형성파문결구.
