Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 33: Postersitzung

DS 33.17: Poster

Dienstag, 23. März 1999, 09:30–17:30, Aula

Strukturelle Veränderungen in laserdeponierten Fe/Al Multischichten durch Ionenstrahlmischen und thermische Behandlung — •J. Noetzel¹, H. Geisler², A. Gorbunov², A. Tselev², K. Brand³, M. Lehmann³, A. Mücklich¹, M. Dobler¹, E. Wieser¹ und W. Möller¹ — ¹Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung, FZ Rossendorf, Postfach 510119, 01314 Dresden — ²Institut Werkstoffwissenschaft, TU Dresden, 01062 Dresden — ³Institut für Angewandte Physik und Didaktik der Physik, TU Dresden, 01062 Dresden

Mit Laserablation deponierte Fe/Al-Multischichten haben auf Grund der hohen Teilchenenergien bei diesem Verfahren eine etwa 5nm breite Grenzschicht zwischen den reinen Fe- und Al-Schichten. Die Phasenbildung innerhalb der Grenzschicht erfolgt gemäß des bekannten Nicht-Gleichgewichts-Phasendiagramms von Fe/Al. Man findet eine bcc-Mischphase auf der Fe-reichen Seite der Grenzschicht und eine amorphe Verbindung mit etwa 80at.% Al auf der Al-reichen Seite.

Die Ausgangszustände werden nun einerseits durch Ionenstrahlmischen mit 150keV Fe⁺-Ionen bei einer Fluenz von Φ=10¹⁵ at/cm², andereseits durch Tempern im Vakuum bei 300^oC für bis zu 60 Minuten gemischt. Das Ionenstrahlmischen bewirkt vor allem eine Anreicherung der amorphen Grenzschichtphase mit Fe, so daß ein Übergang zu einer nanokristallinen Phase erfolgt. Bei der Temperbehandlung löst sich die amorphe Phase bereits nach 30 Minuten vollständig auf, wenn keine reine Al Schicht auf die amorphen Grenzbereiche folgt. Das ist der Fall wenn die Al-Schichtdicken nominell dünner als 5nm sind. Es wird daher vermutet, daß die amorphe Phase die Gitterfehlpassung zwischen bcc-Fe und fcc-Al überbrückt.

Diese Arbeit wurde von der DFG im Rahmen des SFB422 gefördet.