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DS: Dünne Schichten
DS 24: Ionenimplantation I
DS 24.1: Talk
Thursday, March 20, 1997, 11:00–11:15, H 55
Bildung metastabiler Eisenkarbidphasen nach Kohlenstoffionenimplantation in reines Eisen — •A. Königer1, C. Hammerl1, T. Jahn1, H. Huber2, W. Assmann2 und B. Rauschenbach1 — 1Universität Augsburg, Institut für Physik, 86135 Augsburg — 2Sektion Physik, Universität München, 85748 Garching
Obwohl die Technik der Ionenimplantation in Metalle in den letzten Jahren ein weites Feld für Anwendungen erschlossen hat, sind die grundlegenden physikalischen Prozesse noch wenig geklärt. Für das System Eisen lassen sich nach Kohlenstoff-Ionenimplantation eine Vielzahl von unterschiedlichen Phasenbildungs- und Transformations-Prozessen studieren. Von der Festkörperlösung über die Bildung stabiler bzw. metastabiler Karbidphasen, bis hin zur Amorphisierung. Hierzu wurden Reineisenproben bei Temperaturen von ca. −70∘C mit 100keV Kohlenstoffionen implantiert. Die Fluenzen lagen im Bereich von 1.2× 1017 bis 1.2× 1018 C+/cm2. Die Proben wurden nach der Implantation bei Temperaturen von 150, 300 bzw. 450∘C getempert. Detaillierte Untersuchungen zur Struktur und den Implantationsprofilen werden vorgestellt und zusammenfassend diskutiert. Mit zunehmender Fluenz wurde ein Übergang zu kohlenstoffreicheren Eisenkarbidphasen gefunden. Es ergab sich eine Reihe vom θ-Fe3C, über das χ-Fe5C2 hin zum η-Fe2C. Bei anschliessender Temperung ergab sich folgende Sequenz: η-Fe2C → χ-Fe5C2 → θ-Fe3C.