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M: Metallphysik

M 21: Wasserstoff in Metallen

M 21.4: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 11:00–11:15, S 9

Motivation und Entwicklung einer optischen Versuchsanordnung zur 2 – dimensionalen Messung lateraler mechanischer Spannungen in dünnen, haftenden Filmen — •J. Mertins, U. Laudahn, A. Pundt und R. Kirchheim — Institut für Materialphysik, Universität Göttingen, Hospitalstraße 3–7, D–37073 Göttingen

Wenn dünne, auf einem Substrat haftende Filme mit Wasserstoff beladen werden, können sich tangentiell zur Film – Substrat Grenzfläche sehr große mechanische Spannungen aufbauen, die zu einer kleinen, optisch meßbaren

Krümmung des Substrates führen, aus der die Spannungen berechnet werden können. (“Biegebalkenmethode”)
Messungen an dünnen Nb – Filmen zeigen, daß der Verlauf eines Spannung – vs. – H-Konzentration Graphen sehr stark von der Probenpräparation und –vorgeschichte abhängen kann. Ein irreversibler Abbau von Spannungen tritt schon vor Erreichen der Löslichkeitsgrenze auf. Dies wird als Entstehung von Fehlpassungs – Versetzungen interpretiert.

Ein zweiter Mechanismus des Spannungsabbaus wird in unmittelbarer Nähe der Phasengrenze beobachtet. Dies wird auf die Bildung von Versetzungsringen zurückgeführt.
Bisherige Meßapparaturen messen die Spannungen in der Grenzfläche in nur einer Richtung [1] und können somit richtungsabhängige Eigenschaften nicht direkt sehen, wie man sie z.B. von Versetzungsentstehungen in einkristallinen Proben erwartet. Im Vortrag wird eine Meßapparatur vorgestellt, die Spannungen in der Film – Substrat Grenzfläche zweidimensional mit hoher Auflösung messen kann.

[1] zum Beispiel: M. Bicker et al. Rev. Sci. Instrum., Vol. 69, No. 2 (1998)