Cтраница 2
Нанокристаллы представляют собой сильно изогнутые пластинки-диски диаметром от 400 до 600 нм и толщиной 15 - 20 нм. Внутренняя часть нано-кристаллита представляет собой упорядоченный карбид VgCr с высокой степенью дальнего порядка и пренебрежимо малым содержанием растворенного в ней кислорода. В поверхностном слое нанокристаллитов в количестве 3 1 масс. % находится хе-мосорбированный кислород и содержится значительное число вакансионных агломератов, что свидетельствует о его рыхлой структуре. Толщина поверхностной фазы не превышает 0 7 нм или четыре атомных монослоя. [16]
В пределах точности измерений зависимости микротвердости от величины нагрузки не обнаружено. Микротвердость Ну составила 60 - 80 ГПа, что примерно в 3 раза превышает микротвердость крупнокристаллического карбида ванадия ( 29 ГПа при нагрузке 0 1 и 0 2 кг) [143] и приближается к микротвердости алмаза. Существенно более высокая микротвердость образца карбида VCo875 полученного спеканием нанопорошка, может быть объяснена законом Холла-Петча, согласно которому Ну пропорциональна с. Анализ экспериментальных данных по микротвердости компактных нанокристаллических материалов, выполненный в [133], показал, что закон Холла-Петча выполняется при изменении размера зерна d в интервале от 500 до 20 нм. Изучаемый карбид по размеру нанокристаллитов соответствует этому интервалу. [17]
Также было показано, что чем меньше масштаб структуры, тем выше термическая стабильность пленки. Оптимальными электрофизическими свойствами обладали пленки, состоящие из кристаллитов размером 2 нм, внедренных в аморфную матрицу. Пленки Ti-Si-N показали свою эффективность в качестве диффузионных барьерных слоев между Si и А1 или Си. Полученные пленки являются либо полностью аморфными, либо содержали нанокристаллиты TIN, внедренные в аморфную матрицу. По аналогии с ранее полученными результатами было установлено, что термическая обработка в вакууме приводит к понижению электросопротивления. [18]
Повышенный интерес к строению границ раздела в наноструктурных тонких пленках связан с тем, что значительное количество атомов расположено на границах зерен. В этой связи Глейтером с сотрудниками было высказано предположение о возможности существования нового состояния вещества. На основе расчетов, выполненных с помощью методов молекулярной динамики, было показано, что микроструктура низкоразмерных материалов состоит из кристаллических зерен и аморфных межзеренных прослоек однородной толщины. В противоположность этому утверждению, ряд авторов полагает, что границы раздела не являются неупорядоченными. Недавно Вепрек [11] предложил теоретическую концепцию создания сверхтвердых покрытий, в которой нанокристаллиты размером менее 10 нм окружены тонким слоем аморфной фазы толщиной менее 1 нм. [19]