Дефектно-структурные состояния в пленках Pd и Pd/Fe и их трансформация под воздействием водорода тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им М.В. Ломоносова

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

-. . — , -, -.. ., .., ,. ■ ........... —. —, — п., ■ .. !?!_ 1-.1. - —

РГБ ОД 2 5 2:03

На правах рукописи УДК 539.23

СТАРКОВА

Марина Валерьевна

ДЕФЕКТНО-СТРУКТУРНЫЕ СОСТОЯНИЯ В ПЛЕНКАХ Р(1 И Рй/¥е И ИХ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВОДОРОДА

Специальность 01.04.07 — физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва, 2000

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Научные руководители:

Официальные оппопенты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор A.A. КАЦНЕЛЬСОН кандидат физико- математических наук C.B. СВЕШНИКОВ

доктор физико-математических наук, профессор В.Т. БУБЛИК кандидат физико- математических наук, вед. научи, сотрудник A.A. БУШ

Институт металлургии РАН им. A.A. Байкова

Защита состоится « 18 » мая 2000 г. в 16 час. 30 мин. на заседании Диссертационного Совета К.053.05.19 МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу:

119899, Москва, Воробьевы горы, физический факультет МГУ, ЦФА С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат разослан « ^ » ¿Ус^Се-л.*?— 2000 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета К053.05.19 в МГУ им. М.В. Ломоносова кандидат физико-математических наук, с.н.с.

И.А. НИКАНОРОВА

К663.23V. 503.002. Z-1сЪВЪ, О

общая характеристика работы

Актуальность работы

Создание материалов со специальными, наперед заданными свойствами одна из важнейших практических задач. Поэтому активно развивающийся синтез тонких многослойных пленок стимулировал изучение их физических свойств. Тонкие пленки широко используютсй в микроэлектронике, криогенной технике, оптоэлектронике, космической, атомной и других отраслях промышленности. Многие аспекты использования тонких пленок связаны со спецификой их свойств, существенно отличающихся от характеристик тех же материалов в обычном состоянии. Однако структурные особенности тонких пленок (прежде всего многослойных) создают в ряде случаев технологические трудности, возникающие вследствие нестабильности свойств со временем, недостаточной их воспроизводимости и т.п.

Неполная физическая обоснованность некоторых явлений, связанных с ростом и формированием структуры тонких пленок является тормозом на пути развития одного из важных направлений физики твердого тела - физики тонких пленок.

Наиболее интересно исследование многослойных пленок, поскольку их физические свойства зависят не только от типа напыляемых металлов и толщины слоев, но и от технологических режимов их получения. Здесь существенным является возникновение неравновесности: фазовой, структурной и субструктурной. Эти обстоятельства уже явились побудительным мотивом изучения фазового состава и установления наиболее общих закономерностей взаимодействия металлов различных типов. Однако имеющаяся информация о структуре тонких многослойных пленок пока не систематизирована.

Палладий и сплавы на его основе, вследствие их высокой во-дородопроницаемости, широко используются для получения сверхчистого водорода из газовых смесей, а также разделения изотопов водорода. Однако в процессе эксплуатации палладий под воздействием водорода теряет прочность и пластичность, поэтому вопросы исследования структуры тонких пленок Р<1 и

РфТе под воздействием на них водорода представляют собой свой особый интерес.

Цель и задачи исследований

Цель работы — изучение с помощью дифракционных рентгеновских методов структуры многослойных пленок, полученных напылением в разряде Пеннинга, и ее устойчивости по отношению к возмущающим факторам. В качестве исходных компонентов при напылении использовались палладий и железо, в качестве основных возмущающих факторов — дефектная структура, возникающая при напылении, и электрохимическое насыщение водородом.

Основные задачи исследования: изучение особенностей дефектной структуры палладиевых пленок толщиной 4000-13000 А и ее изменения под воздействием водорода, структурного упорядочения и влияния воздействия водородом на дефектно-структурные состояния в многослойных пленках Рё/Те.

Научная новизна и практическая ценность работы

Впервые проведены рентгеноструктурные исследования многослойных пленок РфФе, полученных в разряде Пеннинга.

Проанализированы характер неравновесности структуры и ее дефектность в зависимости от соотношения концентраций компонентов в пленке и толщины слоев. Изучен фазовый состав пленок.

Исследованы структурные изменения в пленках Рс1 и Рс1/Ре, происходящие при наводораживании. Установлен факт резкого замедления процессов аор превращения за счет возникновения на стадии формирования пленок упругих напряжений и дислокационных стенок с образованием комплексов водород-дефекты.

Установлено, что релаксация насыщенных- водородом неравновесных многослойных пленок Р<3/Ре идет через ряд диссипа-тивных дефектно-структурных состояний, характер которых зависит от состава пленок, толщины слоев Рс1 и Ре, особенностей дефектной структуры и фазового состава.

Основные положения выносимые на защиту

1. Особенности формирования структуры, образующейся при послойном напылении Р<3 и Ре в разряде Пеннинга.

2. Влияние исходной дефектной структуры на процессы, происходящих прИ электрохимическом гидрировании и последующем вылеживании на воздухе при комнатной температуре пленок Рс1.

3. Особенности изменения дефектно-структурных состояний в процессе электрохимического гидрирования и последующего вылеживания на воздухе при комнатной температуре, происходящие в многослойных пленках РфТе.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на Национальной конференции по применению Рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (РСНЭ'97, Дубна), Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов"98», 18-й Европейской кристаллографической конференции (Прага, 1998 г.) и Международной школе «Проблемы теоретической биофизики» (Москва, 1998 г.).

Основные результаты отражены в восьми публикациях.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, содержащего основные результаты и выводы работы и списка цитируемой литературы.

Общий объем диссертации 115 страниц, включая 56 рисунков, 21 таблицу и список литературы из 86 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, новизна и практическая ценность работы. Формулируются цель и задачи исследований.

В главе 1 «Структура и некоторые физические свойства системы Р<1—Ре (Н)» приводятся фазовые диаграммы систем железо-палладий, палладий—водород и железо-палладий-водород, а также обсуждаются некоторые структурные особенности тонких многослойных пленок и влияние на их структуру водорода, исходя из литературных данных.

Структура многослойных пленок отличается от других известных покрытий, прежде всего, наличием чередующихся слоев

элементов, которые взаимодействуют друг с другом. На поверхности соприкосновения слоев естественно образование межфазной границы, которая может сильно влиять на все свойства системы. Как правило, область межфазовой границы имеет сложную структуру. Различное значение размеров атомов может приводить к неоднородному распределению концентрации компонентов по глубине пленки, что в свою очередь влияет на характер дифракционной картины и величину межплоскостных расстояний. В ряде случаев флуктуации концентрации состава приводят к возникновению дополнительных максимумов (сателлитов) на рентгенограммах.

Очевидно, что на свойства пленок существенным образом влияет и толщина слоев. Поэтому для того, чтобы свойства многослойных систем можно было предсказывать, необходимо четко представлять себе процессы, происходящие на межфазной границе и минимальную толщину слоев, при которой еще сохраняются свойства, присущие многослойным системам.

Обсуждается также влияние водорода на физические характеристики металлов и многослойных пленок.

В конце главы сформулированы основные задачи диссертации.

В главе 2 «Методика эксперимента» описываются образцы, способ их приготовления и методика эксперимента.

Изучались многослойные пленки Pd/Fe с различной толщиной слоев как железа, так и палладия. Для сравнения также была исследована структура относительно толстых пленок чистого палладия толщиной 13000 и 4000 А. Все образцы напылялись в разряде Пеннинга на стеклянные подложки, в атмосфере криптона.

Напыление проводилось в двух режимах: при давлении криптона порядка 10'5 Topp и токе разряда ~1 мА (режим I), и при давлении криптона порядка 10~4 Topp и токе разряда ~4 мА (режим II). Из-за различия потоков частиц и их энергий для этих режимов, пленки, полученные в режиме II, обладают менее дефектной структурой, чем пленки, полученные в режиме I.

Для удобства анализа все образцы были разделены на 4 серии (табл.1). Значения индексов соответствуют толщине слоев компонентов в Ä, которая определялась по времени напыления изготовителем образцов. Образцы с одинаковой, достаточно малой, толщиной слоев железа были выделены в сери«) 1. Образцы с

Таблица 1. Исследовавшиеся в работе образцы пленок Рс№е

Серия 1 Серия 2 Серия 3 Серия 4

Ра6Ре6 РйзоРе6 Рс)6Ре6

Рс)9Ре6 Рс130Ре9 Рс19Ре9

Рс112Ре6 РсЬоРен

Рс115Ре6

Рс1|8Ре6

Ра22Ре6

Рй30Ре6 РсЬоРе27 Р^30ре27

Р<340Ре6 Р^оРе.о

Рс147Ре6

одинаковой толщиной слоев Рс1 — в серию 2. К серии 3 были отнесены образцы, характеризующиеся примерно одинаковой толщиной слоев железа и палладия.

Исследовалось также влияние водорода на структуру пленок. Результаты влияния гидрирования на сгруктуру пленок обсуждаются в диссертации на примере пленок чистого Рс1 и двух образцов тонких пленок РфТе: Рс140Реб и Рс140Рею (серия 4).

Насыщение водородом проводилось электрохимическим способом. В качестве электролита использовался 4% раствор фтористого натрия, анодом служила платиновая пластина. Гидрирование образцов Рс1 длилось в течение 3 мин при плотности тока 10 мА/сл/2. Насыщение образцов РфТе водородом длилось 5 мин, с плотностью тока при первом гидрировании 12 мА/сл(2, при последующих — 16 мА/сл«2. После насыщения образцы хранились на воздухе.

Измерения интенсивности и положения дифракционных максимумов проводились на дифрактометре АДП, на монохрома-тизированном РеКа и СиКа излучениях. Размеры областей когерентного рассеяния (Д) и величины микродеформаций (е) получены из анализа уширений линий методом аппроксимаций.

Расчет объемной концентрации р-фазы Рс1-Н проводился из сравнения приведенных интенсивностей а- и р-фаз.

Период модуляции структуры оценивался исходя из анализа положения сателлитов по отношению к положению основного

дифракционного максимума, а амплитуды модуляции межплоскостных расстояний и рассеивающих способностей плоскостей — из соотношения интенсивностей основного дифракционного максимума и сателлитов.

В главе 3 «Результаты исследования тонких пленок Pd и Pd/Fe» приводятся первичные экспериментальные данные.

Пленка палладия толщиной 4000 А («тонкая» пленка) напылялась в режиме I, толщиной 13000 А ( «толстая» пленка) — в режиме II. Несмотря на различие режимов напыления, в обоих случаях образовались пленки, в которых превалировали ОКР [111]. Оценка размеров ОКР и величины микродеформаций показала, что в «толстой» пленке размытие происходит преимущественно за счет хаотически расположенных дислокаций, а в «тонкой» связано с появлением ОКР меньшего размера.

Все исследованные образцы Pd/Fe также имели сильную текстуру в направлении [111].

Для образцов серии 1 получено, что при примерно одинаковой толщине слоев палладия и железа в пленке (~ 6 А) на дифракто-граммах присутствует одиночный дифракционный максимум, угловое положение которого соответствует линии (111) фазы PdFe с равным содержанием компонентов. Отсутствие сателлитов на рентгенограмме свидетельствует о близком к равномерному распределении атомов.

При увеличении толщины слоев Pd до 12 А дифракционный максимум (111) фазы Pd-Fe смещается в сторону меньших углов (межплоскостное расстояние увеличивается). Наряду с основным пиком появляются дополнительные максимумы, которые по своему положению могут быть охарактеризованы только как сателлиты, связанные с появлением модулированной структуры. При дальнейшем увеличении толщины слоев палладия сателлиты присутствуют на всех дифрактограммах образцов серии I. Внутренний сателлит, расположенный под меньшим значением угла 9 (9сат < 80СМ макс), для всех образцов имел большущ интенсивность, чем внешний (табл.2).

При толщине слоев палладия 18 А и более на дифрактограммах появляются также следы рефлексов Pd. У образцов Pd^Feg и Pd47Fe§ значения межплоскостных расстояний соответствуют фазе Pd3Fe (табл.2, рис.1д). Рефлексов, соответствующих ОЦК и ГЦК модификациям Fe, в серии 1 не обнаружено.

Таблица 2. Фазовый состав и соответствующие ему периоды решеток в зависимости от процентного содержания палладия и железа в образцах и соотношение интенсивностей дифракционных максимумов, полученные экспериментально ( 1ВУ1Пт: /0См : Ъшпт)

Образец серия процентное содержание Pd * Fe I -.1:1 вн пик OCH BLU ПИК фазовый состав и соответствующие периоды решеток ( Â )

Pd Pd-Fe Pd3Fe Fe-Pd

Pd 100 - 0 3,891

Pd47Fe6 1 89 -5-11 1,10 : 1 0,10 3,878 3,861 3,845

Pd40Fe6 1,4 87 ■=- 13 0,60 l 0,10 3,887 3,839

Pd30Fe6 1,2 83 17 0,70 1 0,12 3,873 3,821

Pd4oFe10 4 80 + 20 0,40 1 0,10 3,869 3,033

Pd22Fe6 1 79 -h 21 0,36 1 0,07 3,880 3,792

Pd30Fe9 2 77 23 0,90 1 0,10 3,882 3,853 2,954

PdisFe6 ! 75 * 25 0,30 1 0,08 3,809

Pdl5Fe6 1 71 -г- 29 0,30 1 0,04 3,779

Pd30Fe14 2 68 * 32 1,06 1 0,18 3,835 2,942

Pd12Fe6 1 67 -r 33 0,50 1 3,762

Pd9Fe6 1 60 4 40 3,746

Pd3oFe27 2,3 53 + 47 3,862 3,834 3,526

Pd6Fe6 1,3 50 -=- 50 3,739

Pd9Fe9 3 50^ 50 3,891 3,867 2,913

е/, А 2,4 х

2,3 2,2 2,1 ± 2,0

Л

Д д д

-Л_

Д А

5

й, А

15

25

35

2,4 2,3 2,2 2,1 2,0

:д Д Л

А А

А А

д :д О д О

♦ ♦

V О ♦

Рс1

Раз Ре 7 Рс) Ие (у',)

■ « ■ ■ г I г I ' ' ■ ■ ' ■ ■ I г | ' ■ ■ ■ ■ ■ ' ■ 1 [ 1 ' ' ' ■ ' « I I [ 1 I I

Ие Ре

гцк

оцк в

45 / рл, А б

Рс!

Рс13 Ре Рс! Ре (у',)

Ре Ре

гцк

—Л_■ ■ ' ' } ' ' ' ' | ' ' ■ ' 1 ' ' * ' 1 '—I I I

оцк

15

25

35

45 / Ре, А

Рис.1. Зависимость величины межплоскостных расстояний (с1) для фаз Рс1-Ре (А), Ре-Рс1 (♦) и, соответствующих им, дополнительных дифракционных максимумов (Д, О) от толщины слоев палладия (/Рс() в образцах серии 1 (а) и толщины слоев железа (£е) в образцах серии 2 (б). Сплошные линии - межплоскостные расстояния указанных фаз, соответствующие фазовой диаграмме.

л

А

Д

А

У образцов Pd3<)Fe6,Pd4oFe6 интенсивность внутреннего сателлита, по сравнению с основным дифракционным максимумом, превышает величину, характерную для предыдущих образцов, а у образца Pd47Fe6 превышает и интенсивность основного дифракционного максимума (табл.2). При увеличении толщины слоев Pd положение сателлитов приближается к положению основного максимума фазы Pd-Fe (рис.la).

Для образцов серии 2 с фиксированной толщиной слоев палладия примерно 30 А при толщине слоев железа до 14 А характер дифракционной картины, в области углов, соответствующих линии (111) фазы Pd-Fe, в целом такой же, как и у образцов серии 1, для которых толщина слоев Pd больше 12 А. При этом соотношение интенсивности сателлитов и основного дифракционного максимума схоже с образцами Pd3oFe6 и Pd^Feg (табл.2).

При толщине слоев Fe 9 А начинает выделяться фаза ГЦК железа, обогащенного палладием (Fe-Pd). Рефлекс фазы Fe-Pd окружен двумя сателлитами, находящимися примерно на таком же расстоянии от него, как сателлиты около фазы Pd-Fe. На ди-фрактограмме также присутствует максимум (200) фазы Pd, который очень сильно размыт. Дифракционный максимум фазы Fe-Pd имеет значительно меньшую интенсивность, чем дифракционный максимум фазы Pd3Fe, однако, с увеличением толщины слоев Fe его интенсивность возрастает, и на дифрактограмме образца Pd3oFe27 наблюдается два сравнимых по интенсивности максимума.

Для образцов серии 3 при толщине слоев палладия и железа ~ 9 А помимо рефлексов фазы Pd3Fe на дифрактограмме присутствуют размытые дифракционные максимумы фазы Fe-Pd. У образца Pd40Fe|0 серии 4 присутствует дифракционный максимум фазы Pd-Fe, окруженный сателлитами. Рефлексы, относящиеся к фазе Fe-Pd и (200) Pd-Fe, имеют значительно меньшую интенсивность.

В главе 4 «<4лализ структурного упорядочения пленок Pd/Fe» анализируется характер структурного упорядочения в пленках.

По характеру дифракционной картины изучаемые образцы можно разделить на 3 группы: к первой относятся образцы с «нормально» модулированной структурой, ко второй — образцы, интенсивность внутреннего пика которых превосходит значение, максимально возможное для сателлита в используемой модели* и

к третьей — образцы с примерно равной толщиной слоев палладия и железа.

Для более строгой идентификации полученных дифракто-грамм было проведено компьютерное моделирование дифракционных картин. Расчеты интенсивности и положения линий на рентгенограммах проводились в рамках модельных предположений о возможных типах упорядочения и межплоскостных расстояниях в рассматриваемых системах. Для описания распределения концентрации компонентов в многослойных пленках по глубине, были выбраны следующие типы модулирующих функций:

1) прямоугольная;

2) трапециевидная (с меняющимся по линейному закону межплоскостным расстоянием переходного слоя);

3) синусоидальная.

Проведенные расчеты показали, что с экспериментом наилучшим образом согласуются результаты расчетов, полученные для третьей модели.

Оказалось, что значения периода модуляции структуры, найденные из данных о положении сателлитов по отношению к положению основного максимума, близки к значениям, полученным из технологических данных, как сумма толщин напыляемых слоев Ре и Р<1, практически для всех образцов, отнесенных к группе 1.

Полученные экспериментальные данные показывают, что при увеличении толщины напыляемых слоев Рс1 сателлиты по положению приближаются к основному максимуму, что говорит об увеличении периода модуляции структуры.

Амплитуды модуляции межплоскостного расстояния и рассеивающей способности были найдены из отношений интенсив-ностей внутреннего и внешнего сателлитов к интенсивности основного максимума, соответственно равных

где е - амплитуда модуляции межплоскостного расстояния, т] -амплитуда модуляции рассеивающей способности, й — межплоскостное расстояние, £ — модуляция вектора рассеяния.

Полученные для образцов серии 1 значения т^ и е показывают, что атомы Бе и Рс1 при напылении вследствие диффузии перемешиваются преимущественно в пограничных слоях Ёе и Р<1

Поэтому распределение концентраций компонентов по глубине пленки носит квазисинусоидальный характер.

На экспериментальных дифрактограммах образцов серии 2 при толщине слоев Яе 9 и 14 А пик фазы Ре-Рс1 окружают два практически одинаковых по интенсивности и расположенных на одинаковом расстоянии от основного максимума сателлита. Такая дифракционная картина может быть реализована в случае, когда в структуре матрицы выделяются отдельные зародыши модулированной структуры типа комплексов Гинье. Структура таких комплексов должна совпадать со структурой матрицы. В нашем случае образуются зародыши модулированной структуры фазы ГЦК- Ре-Рс1.

При дальнейшем увеличении толщины слоев Ие размеры комплексов Гинье возрастают, при этом пик фазы Ре-Р<1 смещается в сторону больших углов, приближаясь к положению пика фазы ГЦК-Ре. Увеличение комплексов сопровождается уменьшением количества легированного в палладий железа, поэтому пик Рс?-Ре смещается в сторону меньших углов, т.е. приближается к положению пика фазы Рс1.

При толщине слоев Ре 27 А мы наблюдаем два дифракционных максимума. Этот факт можно объяснить, если предположить, что образовалась структура, состоящая из областей двух типов:

1) обогащенная палладием и обедненная железом;

2) обогащенная железом и обеденная палладием.

Исходя из этого можно сделать вывод об образовании двухфазной структуры с чередующимися слоями, т.е. многослойной структуры.

Увеличение в ряде образцов интенсивности сателлитов связано с увеличением периода сверхрешетки за счет когерентного сопряжения слоев последней. Однако образовавшаяся структура неустойчива, и в течение нескольких месяцев распадается, модуляция в этих образцах принимает «нормальный» характер.

В главе 5 «Анализ процессов, происходящих в насыщенных водородом тонких пленках Р(1 и Рй/Те» излагаются результаты анализа процессов, происходящих в насыщенных водородом тонких пленках Рс1 и

Различия в исходной дефектной структуре привели к тому, что процессы, происходящие при гидрировании пленок Рс1 носили различный характер.

В «толстой» пленке сразу после гидрирования образуется р-фаза Р<1-Н с объемной концентрацией С,,(!П)~20% и

Ср(200)~30 % (рис.2). В течение первых двух часов вылеживания доля р-фазы Рё-Н растет. Через 22 часа вылеживания р-фаза в ОКР (200) исчезает, а величина Ср(111) заметно уменьшается. Это связано с тем, что к концу процесса гидрирования часть водорода образует комплексы водород-дефекты (Н-Э) и не образует р-фазу, и лишь затем мигрирует, вызывая фазовый переход.

Сжатие решетки в «тонкой» пленке связано с появлением сжимающих по нормали к поверхности напряжений, которые обуславливаются появлением Н-0 комплексов. Комбинация этих комплексов с дислокационными стенками препятствует образованию р-фазы, а после ее возникновения затрудняет ее рассасывание. Поэтому подобные комплексы можно рассматривать как своеобразные «квазизапорные» слои. Появление этих слоев в «тонкой» пленке Рс1 приводит к тому, что в результате гидрирования образуется р-фаза Рс1-Н с объемной концентрацией СД111) ~2 %, причем через 22 часа вылеживания ее количество в образце сохраняется (рис.2).

Ср>%

время вылеживания, часы

Рис.2. Зависимость объемных концентраций р-фазы РсМН в «толстой» Ср(111) (—♦—), Ср(200) (-Ф—) и «тонкой» Ср(111) Г*-) пленках палладия от времени вылеживания.

Изучение процессов, происходящих при гидрировании и последующем вылеживании при комнатной температуре многослойных пленок Рё/Ие показало, что при первом гидрировании происходит образование р-фазы Рс1-Н в образце, в котором при напылении произошло выделение областей палладия (Рс^рРеб). Образование р-фазы Рс1-Ре-Н после первого гидрирования не наблюдалось ни в одном из образцов.

Повторное гидрирование пленки Рс^Ре^ привело к уменьшению межплоскостного расстояния фазы Рс1-Ре. Аналогичные процессы наблюдались и в пленке Р&юРею- Межплоскостные расстояния всех фаз уменьшились и после первого, и после второго гидрирования. Подобный эффект связан с появлением сжимающих по нормали к поверхности напряжений, которые вызваны появлением комплексов водород — дефекты. Эти напряжения приводят к резкому замедлению процесса дегазации. Таким образом появление водорода в деформированном образце вызывает формирование дефектных структур с повышенным содержанием водорода, релаксационные характеристики которых, отличаются от релаксационных характеристик матрицы.

В нашем случае взаимодействие между водородом и дефектами может быть связано с увеличением, по сравнению с матрицей, абсолютной величины энергии связи.

Исходя из вышесказанного можно предположить, что непосредственно после насыщения водородом образца в образовавшейся системе Рс1-Ре-Н происходит формирование промежуточных структур, насыщенных водородом, способствующих диффузии компонентов. Тогда изменения в рассматриваемой структуре будут связаны с диффузионными перестройками структуры.

Хотя процесс диффузии и приводит к выравниванию концентрации компонентов по глубине пленки, тем не менее, фаза, богатая *Рё, сохраняется достаточно долго.

Именно по этой причине после третьего гидрирования в пленке Р&юРею возникает р-фаза Рс1-Ре-Н, причем дифракционный максимум этой фазы превышает по интенсивности максимум а-фазы и указывает на трехфазность рассматриваемой системы. В дальнейшем идет процесс трансформации р-фазы в а-Рс1-Ре-Н. Последняя из 2 фаз постепенно собирается в одну с промежуточным периодом решетки. Образование р-фазы с периодом 3,977 А после третьего гидрирования означает, что

«квазизапорные» слои постепенно разрушаются. Это происходит из-за множественности диффузионных потоков в этой системе, приводящих тому, что многие из ловушек водорода теряют свою эффективность. В конечном счете начинают превалировать процессы выравнивания концентрации Рс1 и Ие в системе.

В пленке РсЗ^Ие^ наряду с образованием р-фазы Рс1-Н после первого гидрирования произошло расслоение на области обедненные и обогащенные железом. Повторное гидрирование привело к дальнейшему расслоению пленки. Концентрация водорода в пленке возросла, причем наряду с р-фазой Рё-Н произошло образование и р-фазы Рс1-Ре-Н в областях обедненных железом. В результате третьего гидрирования количество образовавшейся р-фазы в пленке Ра^Реб возросло, по сравнению со вторым гидрированием.

В заключении сформулированы основные результаты работы и выводы.

ВЫВОДЫ

1. Впервые проведенный рентгеноструктурный анализ многослойных пленок палладий—железо, полученных в разряде Пеннинга, показал, что образующаяся при послойном напылении Рс1 и Ре система является неравновесной, характер структуры определяется не только соотношением концентрации компонентов в пленке, но и толщиной слоев.

2. Установлено, что в зависимости от толщины слоев и концентрации компонентов в пленке возможно образование как однофазной структуры, так и многофазной с выделением фаз железа и палладия, обогащенных соответственно палладием и железом, и фазы РйзРе.

3. Обнаружено, что при напылении атомы палладия и железа, вследствие взаимной диффузии перемешиваются на границе между слоями. В связи с этим распределение концентраций по глубине пленки носит квазисинусоидальный характер, что на рентгенограммах проявляется в виде появления сателлитов. В ряде образцов при напылении период сверхрешетки оказался увеличенным за счет когерентного сопряжения слоев последней. Однако образовавшаяся таким образом структура не является стабильной.

4. Показано, что в зависимости от условий изготовления в пал-ладиевых пленках возникает различная исходная дефектная структура, характеризующаяся различной плотностью хаотически распределенных дислокаций и различными размерами областей когерентного рассеяния.

5. Обнаружено, что возникновение на стации формирования пленок упругих напряжений и дислокационных стенок приводит при насыщении водородом к изменению знака упругих напряжений и образованию комплексов дефект-водород, следствием чего является резкое замедление как процесса a-»ß превращения, так и обратного ß-»a превращения. Хаотические дислокации также тормозят появление ß—фазы, однако, их существование приводит к тому, что после насыщения значительная часть водорода сначала поглощается ловушками и лишь потом образует области ß-фазы.

6. Установлены закономерности изменения дефектно-структурных состояний при гидрировании многослойных пленок Pd/Fe. Показано, что при первом гидрировании многослойных пленок Pd/Fe образование ß—фазы наиболее вероятно в тех образцах, где уже при напылении произошло выделение фазы Pd. Релаксация насыщенных водородом неравновесных многослойных пленок Pd/Fe идет через ряд диссипатив-ных дефектно-структурных состояний, характер которых зависит от состава пленок, толщины слоев Pd и Fe, особенностей дефектной структуры и фазового состава.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. М.В. Старкова, A.A. Кацнельсон, Е.В. Лихушина, C.B. Свешников. Анализ структурного упорядочения мультислойных пленок Pd/Fe//Деп. в ВИНИТИ № 3947-В98. 1999 г. 16 с.

2. Е.В. Лихушина, C.B. Свешников, М.В. Старкова. Изучение влияния водорода на структуру тонких пленок Pd// Вестник МГУ, сер. Физика. Астрономия. 1998. №3. С. 65-66.

3. М.В. Старкова, Е.В. Лихушина, C.B. Свешников, A.A. Кацнельсон. Особенности структуры многослойных пленок Pd/Fe, определенные по рентгенографическим данным// Вестник МГУ, сер. Физика. Астрономия. 1999. №6. С. 38-41.

4. В.В. Бибикова, Е.В. Лихуишна, С.В. Свешников, Г.В. Смирницкая, М.В. Старкова. Структура тонких многослойных пленок Pd/Fe, полученных напылением в разряде Пеннинга// Труды РСНЭ'97, Дубна 1997. T.l. С.101-105.

5. Е.В. Лихуишна, С.В. Свешников, Г.В. Смирницкая, М.В. Старкова. Изучение изменения структуры тонких пленок палладия под воздействием на них водорода// Тезисы докладов конференции РСНЭ'97, Дубна 1997.

6. М. V. Starkova, А.А. Katsnelson, Е. V. Lichushina, S. V. Sveshnikov. Study of influence of hydrogen on structure of multilayers thin films Pd/Fe// Bulletin of the Czech and Slovak Crystallographic Association. 1998. V.5B. P.214.

7. М.В. Старкова, А.А. Кацнельсон, Е.В. Лихуишна, С.В. Свешников. Структурные исследования тонких мультислойных пленок Pd/Fe // Тезисы докладов конференции «Ломоносов'98», М.: изд-во МГУ, 1999. С. 13-14.

8. А.А.Кацнелъсон,. Е.В.Лихушина, С.В.Свешников, М.В,Старкова. Процессы самоорганизации и «динамический хаос» на примере кластерных образований, возникающих при напылении многослойных пленок// Международная школа «Проблемы теоретической биофизики». М.: изд-во МГУ, 1998. С.130.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Структура и некоторые физические свойства системы Рё-Бе (Н)

1.1. Фазовая диаграмма системы железо-палладий -водород

1.2. Структурные особенности тонких многослойных пленок *

1.3. Влияние водорода на физические характеристики металлов

1.4. Влияние водорода на многослойные пленки

1.5. Постановка задачи

Глава 2. Методика эксперимента

2.1. Образцы

2.2. Способ приготовления образцов

2.3. Способ насыщения образцов водородом

2.4. Аппаратура для исследования

2.5. Обработка экспериментальных данных

2.6. Расчет объемной концентрации (3 фазы Рс1-Н

2.7. Анализ положения сателлитов по отношению к по- 42 ложению основного максимума

Глава 3. Результаты исследований тонких пленок Рё и

3.1 Общие замечания о структурных особенностях многослойных пленок

3.2 Структура тонких пленок палладия

3.3 Первичные экспериментальные данные для образцов Рё/Бе серии

3.4 Первичные экспериментальные данные для образцов Рё/Ре серии

3.5 Первичные экспериментальные данные для образцов Рё/Бе серий 3 и

Глава 4. Анализ структурного упорядочения пленок

4.1 Общие замечания об особенностях структурного упорядочения в тонких многослойных пленках

4.2 Оценка периодов и амплитуды модуляции структуры

4.3 Моделирование структуры межфазных границ. Первая группа образцов.

4.4 Вторая группа образцов

4.5 Третья группа образцов

4.6 Особенности структурного упорядочения в тонких многослойных пленках РфФе

Глава 5. Анализ процессов, происходящих в насыщенных водородом тонких пленках Рё и Рс1/Те

5.1 Влияние водорода на структуру тонких пленок Рс

5.2 Анализ процессов, происходящих в насыщенных водородом тонких пленках Рс

5.3 Влияние водорода на структуру тонких пленок

5.4 Анализ процессов, происходящих в насыщенных водородом тонких пленках Рё/Те Ю

Создание материалов со специальными, наперед заданными свойствами одна из важнейших практических задач. Поэтому активно развивающийся синтез тонких многослойных пленок стимулировал изучение их физических свойств.

Тонкие пленки широко используются в микроэлектронике, криогенной технике, оптоэлектронике, космической, атомной и других отраслях промышленности.

Многие аспекты использования тонких пленок связаны со спецификой их свойств существенно отличающихся от характеристик тех же материалов в обычном состоянии. Однако структурные особенности тонких пленок (прежде всего многослойных) создают в ряде случаев технологические трудности, возникающие вследствие нестабильности свойств со временем, недостаточной их воспроизводимости и т.п.

Неполная физическая обоснованность некоторых явлений, связанных с ростом и формированием структуры тонких пленок является тормозом на пути развития одного из важных направлений физики твердого тела — физики тонких пленок.

Наиболее интересно исследование многослойных пленок, поскольку их физические свойства зависят не только от типа напыляемых металлов и толщины слоев, но и от технологических режимов их получения. Здесь существенным является возникновение неравновесности: фазовой, структурной и субструктурной. В результате, в зависимости от технологических режимов получения пленок и особенностей диффузных процессов, может происходить изменение ближнего порядка.

Ближний порядок в системе является фундаментальным явлением. Установлено, что характер взаимного расположения атомов ближайшего окружения существенно влияет на физические характеристики сплавов. Эти обстоятельства уже явились побудительным мотивом изучения электронной структуры, фазового состава и установления наиболее общих закономерностей взаимодействия металлов различного типа. Однако имеющаяся информация о структуре тонких многослойных пленок пока не систематизирована.

Известно [1], что палладий находится на грани того состояния, в котором металл становится ферромагнитным. Он образует целый ряд сплавов, проявляющих необычные магнитные и электрические свойства. Например, легирование палладия небольшим количеством железа (~ Ю-2 ат. %) приводит к возникновению гигантского магнитного момента [2].

Кроме того, палладий и сплавы на его основе, вследствие их высокой во-дородопроницаемости, широко используются для получения сверхчистого водорода из газовых смесей, а также разделения изотопов водорода. Однако в процессе эксплуатации палладий под воздействием водорода теряет прочность и пластичность, поэтому вопросы исследования структуры тонких пленок Рс1 и РфТе под воздействием на них водорода представляют собой свой особый интерес.

Цель данной работы — исследование структурных особенностей многослойных пленок Рё/Бе, полученных в разряде Пеннинга, и влияние водорода на процессы формирования и трансформации дефектно-структурных состояний в тонких пленках Рс1 и Рй/Ге.

Особое внимание в работе уделено моделированию структуры межфазных границ в исходных образцах Рс1/Те, а также выявлению влияния концентрации компонентов и толщины слоев в пленке на фазовый состав образовавшейся структуры.

Диссертация содержит 5 глав.

В первой главе приводятся фазовые диаграммы систем железо—палладий, палладий — водород и железо —палладий - водород, а также обсуждаются некоторые структурные особенности тонких многослойных пленок и влияние на их структуру водорода.

Во второй главе описываются образцы, способ их приготовления и методика эксперимента.

В третьей главе приводятся первичные экспериментальные данные.

Четвертая глава посвящена анализу структурного упорядочения пленок Рс1/Те.

В пятой главе проводится анализ процессов, происходящих в насыщенных водородом тонких пленках Рё и Рс1/Ре.

ВЫВОДЫ

1. Впервые проведенный рентгеноструктурный анализ многослойных пленок палладий—железо, полученных в разряде Пеннинга, показал, что образующаяся при послойном напылении Рё и Бе система является неравновесной, характер структуры определяется не только соотношением концентрации компонентов в пленке, но и толщиной слоев.

2. Установлено, что в зависимости от толщины слоев и концентрации компонентов в пленке возможно образование как однофазной структуры, так и многофазной с выделением фаз железа и палладия, обогащенных соответственно палладием и железом, и фазы Рё3Ре.

3. Обнаружено, что при напылении атомы палладия и железа, вследствие взаимной диффузии перемешиваются на границе между слоями. В связи с этим распределение концентраций по глубине пленки носит квазисинусоидальный характер, что на рентгенограммах проявляется в виде появления сателлитов. В ряде образцов при напылении период сверхрешетки оказался увеличенным за счет когерентного сопряжения слоев последней. Однако образовавшаяся таким образом структура не является стабильной.

4. Показано, что в зависимости от условий изготовления в палладиевых пленках возникает различная исходная дефектная структура, характеризующаяся различной плотностью хаотически распределенных дислокаций и различными размерами областей когерентного рассеяния.

5. Обнаружено, что возникновение на стадии формирования пленок упругих напряжений и дислокационных стенок приводит при насыщении водородом к изменению знака упругих напряжений и образованию комплексов дефект-водород, следствием чего является резкое замедление как процесса а-»р превращения, так и обратного (3—>сс превращения. Хаотические дислокации также тормозят появление (3—фазы, однако, их существование приводит к тому, что после насыщения значительная часть водорода сначала поглощается ловушками и лишь потом образует области р—фазы.

6. Установлены закономерности изменения дефектно-структурных состояний при гидрировании многослойных пленок Рё/Те. Показано, что при первом гидрировании многослойных пленок Рё/Те образование р-фазы наиболее вероятно в тех образцах, где уже при напылении произошло выделение фазы

108

Р<± Релаксация насыщенных водородом неравновесных многослойных пленок РфТе идет через ряд диссипативных дефектно-структурных состояний характер которых зависит от состава пленок, толщины слоев Рс1 и Ре, особенностей дефектной структуры и фазового состава.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе впервые проведены рентгеноструктурные исследования многослойных пленок палладий-железо, полученных в разряде Пеннинга. Показано, что образующаяся при послойном напылении Рс1 и Бе система является неравновесной, содержит большое число дефектов разного типа, зависящих от условий напыления, характер структуры определяется не только соотношением концентрации компонентов в пленке, но и толщиной слоев.

При напылении вследствие взаимной диффузии атомы палладия и железа перемешиваются на границе между слоями. В связи с этим распределение концентраций атомов по глубине пленки образует модулированную структуру, которая носит квазисинусоидальный характер, что приводит к появлению сателлитов на рентгенограммах. Период решетки фазы Рё-Бе зависит от толщины слоев в пленке. В ряде образцов при напылении период сверхрешетки оказался увеличенным за счет когерентного сопряжения слоев последней. Однако подобная структура не является устойчивой, распадаясь через несколько месяцев, она трансформируется в обычную модулированную структуру.

В зависимости от толщины слоев и концентрации компонентов в пленке возможно образование как однофазной, так и многофазной структуры с выделением фаз железа и палладия, обогащенных соответственно палладием и железом, и фазы Рс1зРе. Однофазная модулированная структура возникает при толщине слоев Ре порядка 6 А и палладия 6 . 18 А. Если толщина слоев железа составляет 9 . 20 А, то, независимо от толщины слоев палладия, выделяется ГЦК фаза Ре. При большей толщине слоев железа в пленке можно ожидать образования ОЦК - фазы железа. При малой толщине слоев железа выделяется фаза палладия в соответствии с фазовой диаграммой системы Рё-Ре. При увеличении толщины слоев железа (9 А и более) фаза Рс1 выделяется, как правило, всегда.

В зависимости от условий изготовления в палладиевых пленках возникает различная исходная дефектная структура, характеризующаяся различной плотностью хаотически распределенных дислокаций и различными размерами областей когерентного рассеяния. Эти особенности дефектной структуры влияют на процессы, происходящие при гидрировании тонких Рс1 пленок в связи с чем структурные изменения в рассматриваемых пленках при гидрировании зависят от особенностей дефектно-структурных образований при синтезе пленок и их трансформации при гидрировании и последующей релаксации. В частности, возникновение на стадии формирования пленок упругих напряжений и дислокационных стенок приводит при насыщении водородом к изменению знака упругих напряжений и образованию комплексов дефект-водород, следствием чего является резкое замедление как процесса а->(3 превращения, так и обратного р—превращения. Хаотические дислокации также тормозят появление р-фазы, однако, их существование приводит лишь к тому, что после насыщения значительная часть водорода сначала поглощается ловушками и лишь потом образует области р-фазы.

Установлены закономерности изменения дефектно-структурных состояний при гидрировании многослойных пленок РфТе. Показано, что при первом гидрировании многослойных пленок РфТе образование р—фазы наиболее вероятно в тех образцах, где уже при напылении произошло выделение фазы Рс1. Гидрирование образца Рё^е^ с исходной модулированной структурой Рё-Бе привело к расслоению пленки на области, обогащенные и обедненные железом. При повторном гидрировании, в областях, обедненных железом, образовалась р—фаза Рс1-Ре-Н. В образце Рё^ею, в исходном состоянии которого наряду с модулированной структурой Рс1-Ре существовала фаза железа, обогащенная палладием, гидрирование привело к изменению знака упругих напряжений и, как следствие, резкому замедлению процесса сх^-р превращения. Поэтому при первых двух гидрированиях не произошло образования р~ фазы. Таким образом, релаксация насыщенных водородом неравновесных многослойных пленок Рё/Ре идет через ряд диссипативных дефектно-структурных состояний, характер которых зависит от состава пленок, толщины слоев Рс1 и Ре, особенностей дефектной структуры и фазового состава.

1. Д. Гуденаф. Магнетизм и химическая связь. М.: Металлургия. 1968. 328 с.

2. Ю.В. Горюнов, И.А. Гарифулин. Изменение коэффициентов спиновой жесткости в системе Pd1xFex методом ферромагнитного резонанса // ФТТ. 1994. Т.36. №3. С. 689-696.

3. В.В. Куприна, А.Т. Григорьев. Исследование системы железо — палладий // Ж. Неорган, химии. 1959. Т.4. №3. С. 655-661.

4. ЛИ. Миркин. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961. 863 с.

5. С.В. Свешников. Рентгенографическое исследование а р фазовых превращений в поликристаллах системы Pd-H. Канд. дис. М., МГУ. 1986.

6. F.A. Lewis. The palladium hydrogen system // Acad. Press. London. N.Y. 1967. P. 382

7. Magnetic susceptibility and equilibrium' diagram of PdHx / Ber. H. Frieske, E. Wicke / Bunsenges Physik Chem. 1973. V.77. №1. P. 50-62.

8. E. Wicke, G.H. Nernst. Equilibrium phase diagram of palladium—hydrogen // Bunsenges Physik Chem. 1964. V. 68. №2. P. 224-230.

9. M.Hirabayashi, H. Asano. Metal Hydrides. // Proc. NATO. ADV. Stady Inst., Rhodes. 17-27 June 1980. N.Y., London. 1981. P. 53-80.

10. J.E.Schirber, B. Morosin. Lattice constants of PdHx and PdDx with X near 1,0 // Phys. Rev (B). 1975. V. 12. №7. P. 1171-74.

11. Э. Вике, X. Бродовский. Водород в палладии и сплавах палладия /в кн. Под ред. Алефельда Г. и Фекля И. М.: Мир, Т. 2. 1981. С. 92-189.

12. R. Feenstra, G.J. de Bruin-Hordijk, H.L.M. Bakker, R. Griessen and D.G. de Groot. Critical point lowering in thin PdHx films // J. Phys. F: Met.Phys. 1983. №13. P. L13-L18.

13. J.S. Carlow and R.E.Meads. Mossbauer measurement of Curie temperatures and X-ray measurement of lattice parameters of some iron- palladium—hydrogen alloys // J. Phys. C: Solid St. Phys. 1969. V. 2. P. 2120-27.

14. J.S. Carlow and R.E.Meads. The iron- palladium-hydrogen alloy system // J. Phys. F: Met.Phys. 1972. V.2. P. 982-94.

15. А. Свитендик. Изменения электронных свойств при образовании сплавов/ в кн. Под ред Алефельда Г. и Фекля И. М.: Мир, Т. 2. 1981. С. 126-158.

16. P. Merker, G. Wolf, В. Baranowski. Effect of Long-Range Order and Hydrogen Content on the Low-Temperature Heat Capacity of Pd3Fe // Phys. Stat. Sol. (a). 1974. V.26. P. 167-173.

17. Ф. Вагнер, Г. Вортм.ан. Мессбауэровские исследования систем металл-водород. // в кн. Под ред Алефельда Г. и Фекля И. М.: Мир, Т. 2. 1981. С. 161-204.

18. W.M.C. Yang, Т. Tsakalakas, J.E. Hilliard. Enhanced elastic modulus in composition— modulated gold-nickel and copper- palladium foils // J. Appl. Phys. 1977, V.48. P. 876-879.

19. A.A. Болыдов, M.C. Вещунов, A.M. Дыхне. О структуре тонких пленок на поверхности монокристаллов // ЖЭТФ. 1981. Т.80. С. 1997-2003.

20. L.L. Chang, А.Кота. Interdiffusion between GaAs and AlAs // Appl. Phys. Lett. 1976. V.29. P. 138-141.

21. A.C. Gossard, P.M. Petroff, W. Weigmann, R. Dingle, A. Savage. Epitaxial structures with alternate-atomic-layer composition modulation // Appl. Phys. Lett. 1976. V.29. P. 323-325.

22. Ю.Н. Беляев. Теория дифракции рентгеновских лучей в слоистых кристаллах. Канд. дис. М., МГУ. 1982

23. L. Esaki, R. Tzu. Superlatice and negative differential conductivity in semiconductors IBM // J. Res. Develop. 1970. V.14. P. 61-65.

24. A.E. Blakesler, C.F. Aliatta. Man-made superlatice crystals IBM // J. Res. Develop. 1970. V.14. P. 686-688.

25. A.C. Шулаков, А.П. Брайко. Рентгеноспектральное исследование деградации межфазовой границы Au/Si на воздухе // ФТТ. 1997. Т.39. № 11. С. 2101-05.

26. P.M. Petroff. Transmission electron microscopy of interfaces in III-IV compound semiconductors // J. Vac. Sci. Technol. 1977. V.14. P. 973-978.

27. И.М. Суходрева, Л.Д. Черюканова. Особенности брэгговской дифракции в арсениде галлия после ионного легирования // ЖТФ. 1981. Т.51. С. 436-439.

28. Shin-Lin Chang, N.B. Patel, Y. Nannich, F.C. de Prince. Determination of lattice mismaten in GaixAlxAs LPE layer on GaAs substrate by using a divergent X-ray source // J. Appl. Phys. 1979. V.50. P. 2975-76.

29. Ю.П. Хапачев, A.B. Колпаков, Г.Ф. Кузнецов, P.H. Кузьмин. Дифракция рентгеновских лучей в монокристаллических пленках переменного состава с квазипериодической структурой // Вест. МГУ. Сер.З. Физ. Астрон. 1980. Т.21. № 5. С. 57-64.

30. А.Г. Хачатурян. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. М.: Наука, 1974. с. 257-322

31. Б.Я. Любов, Н.С. Фастов. Влияние концентрационных напряжений на процессы диффузии в твердых растворах // ДАН СССР. 1952. Т.84. С. 939941.

32. К.В. Чуистов. Модулированные структуры в стареющих сплавах. Киев: Наукова думка, 1975. 235 с.

33. В.И. Иверонова, Г.П. Ревкевич. Теория рассеяния рентгеновских лучей. М.: Изд-во МГУ. Изд.2. 1978. 278 с.

34. V. Daniel, Н. Lipson. An X-ray stady of the dissociation of an alloy of copper, iron and nickel // Proc. Roy. Soc. 1943. V.A181. P. 368-378.

35. D. de Fontaine. A theoretical and analogue stude of diffraction from one-dimensional modulated structure // Metallurg. Soc. Conf. N.Y. 1966. V.36. P. 5194.

36. J. Gaca, M. Wojcik, J. Sass. Analysis of the satellite spectrum in metallic alloys of CsCl type with periodic superlattice // Phys. Lett. A. 1988. V.128. №3-4. P. 211-216.

37. А. Вильсон. Оптика рентгеновских лучей. М.: ИЛ, 1951. 142 с.

38. Н. Bohm. Interpretation of X-ray scattering patterns due to periodic structure fluctuations. I. The case of transverse modulation of positional parameters in primitive lattice // Acta Cryst. 1975. V. A31. P. 622-628.

39. A. Sigmuller and A.E. Blakeslee. X-ray diffraction from one-dimensional superlattice in GaAs!.xPx crystals // J. Appl. Cryst. 1973. V.6. №1. P. 19-25.

40. L.S. Vardanyan H.M. Manoukyan, H.M. Petrosyan. The dynamic theory of X-ray diffraction by the one-dimensional ideal superlattice // Acta Cryst. 1985. V. A41. P. 212-217.

41. R.M. Fleming, D.B. McWhan, A.C. Gossard, W. Wirgmann, R.A. Logan. X-ray diffraction study of interdiffusion and growth in (GaAs)n(AlAs)m multilayer // J. Appl. Phys. 1980. V.51. №1. P. 357-363.

42. L.S. Palatnic. Diffraction effects of x-ray and electron scattering from one and two- dimensional superlattice // Thin Solid Films. 1980. V.66. P. 3-10.

43. JT.C. Палатник, Ф.Ф. Козьма, И.Ф. Михайлов, В.И. Маслов. Определение . характеристик периодических структур по сателлитам брэгговских отражений// Кристаллогр. 1978. Т.23. №3. С. 570-577.

44. Е.Г. Нестеренко, К.В. Чуистов. К вопросу о рассеянии рентгеновых лучей «комплексами Гинье» // Кристалогр. 1965. Т. 10. № 3. С. 324-329.

45. F. Pan, В.Х. Liu, J. Luo, К. Tao. Observations of unusual modulated structure with double-periodicity in Fe-Al multilayers // Thin Solid Films. 1997. V.311, P. 89-92.

46. M. Zharnikov, A. Dittschar, W. Kuch, K. Meinel, C.M. Schneider, J. Kirschner. Epitaxial fee Fe-Co alloy films on Cu (001) // Thin Solid Films. 1996. V. 275. P. 262-265

47. В. Юм-Розери, Г.В. Рейнор. Структура металлов и сплавов. М.: Металург-издат, 1959. 391 с.

48. В. Юм-Розери. Атомная теория для металлургов. М.: Металлургия, 1965. 332 с.

49. В. Юм-Розери. Введение в физическое металловедение. М.: Металлургия, 1965. 203 с.

50. А.К. Petford-Long. Structural characterisation of multilayer films // Thin Solid Films. 1996. V.275. P. 35-39.

51. Л.Ф. Лифанова, Т.Д. Раджабов. Модификация пленок РЗМ при ионном облучении Аг во время конденсации // Известия РАН, сер. Физич. 1992. Т.56. №6. С. 17-21.

52. А.К. Petford-Long, М.В. Stearns, С.Н. Chang, S.R. Nutt, D.G. Stearns, N.M. Cedlio, A.M. Hawryluk. High-resolution electron microscopy study of X-ray multilayer structures // J.Appl. Phys. 1987. V.61. P. 1422-28.

53. C.M. Falco, J.M. Slaughter. Interface of Mo/Si multilayers // J.Magn.Mater. 1993. V.126. P. 1-3.

54. B.M. Федоскж, Г.В. Макутик. Структура мультислойных пленок Co/Pd // Поверхность. 1993. №1. С. 119-121.

55. И. Фекль, Г. Альфельд. Диффузия водорода в металлах // в кн. Водород в металлах под ред Г. Алефельда и И. Фелькля. М.: Мир, Т1. 1981. С. 379-409.

56. П.В. Гельд, Р.А. Рябов, Е.С. Кодес. Водород и несовершенство структуры металлов. М.: Металлургия. 1979. 326 с.

57. Г. Пайсл. Деформация решетки металла, связанная с водородом / в кн. Под ред Алефельда Г. и Фекля И. М.: Мир, Т. 2. 1981. С. 69-93.

58. J. Steiger, S. Blasser, A. Weidinger. Solibility in thin niobium film // Phys. Rev. B. 1994. V.49. №8. P. 5570-78.

59. A. Weidinger, D. Nagerngast, Ch. Rehm, F. Klose, B. Pietzak. Metallic multilayers and hydrogen // Thin Solid Films. 1996. V. 275. P. 48-53.

60. B.A. Соменков, С.Ш. Шильштейн. Фазовые превращения водорода в металлах. М.: ИАЭ им. Курчатова, 1978. 75 с.

61. С. Uher, J. L. Cohn, P.F.Miceii, H.Zabel. Electrical, structural and superconducting properties of hydrogenated Nb-Ta superlattices // Phys. Rev. B. 1987. V.36. №1. P. 815-818.

62. B. Hjorvarsson, J. Ryden, E. Karlsson, J. Birch, J.-E.Sundgren. Interface effects of hydrogen uptake in Mo/V single-crystal superlattice // Phys. Rev. B. V.43. №8. P. 6440-45.

63. З.А. Матысина. Растворимость водорода в ферромагнитных металлах и сплавах // ФММ. 1995. Т.80. вып.6. с. 25-30.

64. Э.М. Рейхрудель, Г.В. Смирницкая. // Итоги науки и техники. Сер. Электроника и ее применение. 1976. Т.8. С. 43.

65. В.В. Бибикова, Е.В. Лихушина, С.В. Свешников, Г.В. Смирницкая. Структурные особенности пленок А1, Ti, Pd, Та, полученных в разряде с осциллирующими электронами // Вестник МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1998. № 5. С. 51-53.

66. P.A. Карлова, И.П. Твердовский. Сорбция водорода дисперсным сплавом палладий-медь//ЖФХ. 1959. Т.ЗЗ. №6. С. 1393-99.

67. Е.В. Лихушина, C.B. Свешников, М.В. Старкова. Изучение влияния водорода на структуру тонких пленок Pd // Вестник МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1998. № 3. С. 65-66.

68. М.А. Кривоглаз. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. М.: Наука, 1967. 336 с.

69. A.B. Колпаков, Ю.П. Хапачев, Г.Ф. Кузнецов, Р.Н. Кузьмин. Дифракция рентгеновских лучей в тонком кристалле с линейным изменением периода решетки // Кристаллография. 1977. Т.22. С. 473-480.

70. Ю.П. Хапачев, A.B. Колпаков, Г.Ф. Кузнецов, Р.Н. Кузьмин. Дифракция рентгеновских лучей в монокристаллических пленках переменного состава с квазипериодической структурой // Вестник МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1980. Т.21. № 5. С. 57-64.

71. А. Гинье. Рентгенография кристаллов. М.: Физматгиз. 1961. 864 с.

72. A.A. Кацнельсон Рассеяние рентгеновских лучей конденсированными средами. М.: Изд-во МГУ. 1991. 96 с.

73. А. Гинье. Неоднородные металлические твердые растворы. М.: ИЛ, 1962. 158 с.

74. Ю.А. Багаряцкий, Ю.Д. Тяпкин. Еще раз о рентгенограммах с сателлитами // Кристаллография. 1960. Т.5. №4. С. 535-38

75. О.И. Касютин, В.И. Федосюк, Л.Н. Макутина, Г.В. Макутин Численный анализ сателлитных отражений многослойных покрытий Со/Си // ФТТ. 1992. Т.34. №9. С. 2861-2866

76. В.М. Авдюхина, A.A. Кацнельсон, H.A. Прокофьев, Г.П. Ревкевич. Особенности релаксации микронапряжений в деформированном сплаве Pd-Er после электролитического насыщения водородом // Вест. МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1998. №2. С. 70-72.

77. Г.П. Ревкевич, A.A. Кацнельсон, В. Христов. Временная и ориентационная зависимость скорости дегазации насыщенного водородом палладия // Вест. МГУ. Сер.З. Физика. Астрономия. 1988. Т.29. №3. С. 72-76

78. Г.П. Ревкевич, A.A. Кацнельсон, В. Христов. Дефектность фаз в системе палладий-водород// Металлофизика. 1989. Т.П. №3. С. 57-62

79. Г.П. Ревкевич, А.И.Олемской, A.A. Кацнельсон, М.А. Князева. Стабилизация ß фазы и кинетика ß а превращения в системе палладий-водород // ФММ. 1993. Т.76. В.1. С. 101-109.

80. Г.П. Ревкевич, А.И.Олемской, A.A. Кацнельсон, В. Христов. Кинетикаа превращений в системе Pd-H // Металлофизика. 1990. Т. 12. №3. С. 71-77.

81. Г.П. Ревкевич, М.А. Князева, А.И.Олемской, A.A. Кацнельсон. Возникновение иерархической дефектной структуры и кинетика ß-»a превращений в системе Pd-H // ФММ. 1992. №9. С. 43-49.

82. М.А. Князева. Кинетика а ß превращений и дефектность фаз в системе Pd-H. Канд. дис. М., МГУ. 1990.

83. Г.П. Ревкевич, С.В. Свешников, A.A. Кацнельсон, В. Христов. Модель, образования ß-фазы при насыщении палладия водородом // Изв. Вузов. Физика. 1988. С. 117-120.

84. В.В. Рыбин. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.

85. M.W. Lee, R.J. Wolf, J.R. Ray. Atomistic calculations of hydrogen loading in Pd // J. of Alloys and Compounds. 1995. V.131. P. 343-346.

86. В. Пирсон. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. Т.1. М.: Мир, 1977. 420 с.

87. Считаю своим приятным долгом поблагодарить моих научных руководителей Альберта Анатольевича КАЦНЕЛЬСОНА за постоянное внимание к работе и ценные советы при обсуждении результатов и Сергея Вячеславовича СВЕШНИКОВА за оказанную помощь в работе.

88. Выражаю также благодарность за оказанную помощь Е.В. Лихушиной, Г.В. Смирницкой и В.В.Бибиковой за предоставленные образцы и сотрудникам лаборатории за постоянную поддержку