Исследование влияния атомного разупорядочения на структурные превращения и свойства аморфных металлических сплавов с использованием ионного облучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

нижегородский государственный университет

ни. Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО

РГБ ОД На правах рукописи

■ П ЯНВ 1985

ТРОФИМОВ Алексей Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АТОМНОГО РАЗУПОРЯДОЧЕНИЯ НА СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И СВОЙСТВА АМОРФНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ

Специальность 01.04.07 — физика твердого тела

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород, 1993

Работа выполнена в Научно-исследовательском физико-техническом институте при Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского.

Научные руководители:

доктор физико-математических наук Павлов П. В.,

доктор физико-математических наук Тетельбаум Д. И.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Панеш А. М., кандидат физико-математических наук Скупов В. Д.

Ведущая организация — Ижевский физико-технический институт УрО РАН.

Защита состоится 15 февраля 1995 г. на заседании специализированного совета Д 063.77.03 при Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского.

Автореферат разослан января 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физико-математических наук

Чупрунов Е. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Аморфные металлические сплавы (AMC) являются перспективными материалами с точки зрения механических, электрических, химических и магнитных свойств. Высокая механическая прочность и износостойкость наряду с высокой пластичностью, значительная коррозионная стойкость в агрессивных средах, практически полное отсутствие магнитного гистерезиса, устойчивость сверхпроводящего состояния к радиационным воздействиям - некоторые из многочисленных особенностей аморфных металлов. В связи с этим они могут использоваться в качестве упрочняющих, износостойких и коррозионностойких элементов и покрытий, при изготовлении магнитных экранов и головок, резисторов, сверхпроводников и т.д.

Однако, до сих пор еще не решена проблема воспроизводимости и стабильности свойств AMC, что является препятствием к их широкому практическому использованию. Это связано прежде всего о низкой воспроизводимостью структуры аморфных сплавов, выражающейся в многообразии самого аморфного состояния. Метастабильная природа металлических стекол предопределяет существование непрерывного ряда аморфных состояний, характеризующихся различным избытком свободной энергии по отношению к некоторому наиболее стабильному некристаллическому состоянию. Поэтому различные условия получения приводят к созданию AMC с различной степенью разупорядочения, которое, безусловно, оказывает влияние как на последующе структурные превращения, так и на свойства. В настоящее время отсутствуют данные об исследовании такого влияния. Между тем установление закономерностей указанной связи способствовало бы повышению воспроизводимости эксплуатационных свойств AMC и расширению их

Применения.

Для решения указанной проблемы необходимо иметь в наличии набор аморфных сплавов заданного состава, отличающихся исходной разупорядоченностыо. При этом AMC целесообразно получать в виде тонких пленок, структурное состояние которых можно широко менять от сильно разупорядоченного, полученного, например, ионным облучением, до наиболее упорядоченного (но аморфного) релаксационным отжигом.

Отсутствие работ по систематическому исследованию роли атомного разупорядочения AMC и его влияния на структурные превращения и свойства, а также до сих пор не решенная проблема воспроизводимости и стабильности свойств, являющаяся препятствием к широкому •практическому использованию аморфных металлов, обусловливает актуальность темы данной диссертационной работы как в научном, так и в практическом плане.

ЦЕЛЬЮ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ было проведение исследования изменений характера структурных превращений и свойств (трибологических, механических, коррозионных, электрофизических) AMC в зависимости от степеии упорядоченности на примере систем Ni-Nb и Cu-Ti с использованием сильно неравновесных методов получения.

Различные по упорядоченности аморфные состояния создавались путем комбинации лазерного напыления, ионного облучения и релаксационного отжига: Для исключения химического влияния (эффект легирования) при ионной имплантации облучение проводилось ионами инертных газов Аг+ и Хе+.

Выбор объектов исследования обусловлен тем, что сплав Ni-Nb обладает высокой стеклообразующей способностью, а это дает возможность изменять в широких пределах степень структурной разупо-

рядоченности. Достаточная изученность сплава, полученного методом закалки из жидкого состояния, позволяет проводить сопоставления^' имевшимися данными. Для сравнения удобно использовать более трудно аморфизущийся сплав - Cu-Ti. Выбор указанных материалов целесообразен еще и потому, что эти сплавы, благодаря ряду полезных свойств, могут найти практическое применение.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ.

1. Впервые проведено комплексное исследование связи между исходным разупорядочением, структурными превращениями и свойствами AMC.

2. Обнаружено, что путем облучения ионами инертных газов пленок металлических сплавов с высокой стеклообразующей способностью можно регулировать степень разупорядоченности AMC.

3. Установлено, что аморфные сплавы, получаемые лазepHtc» ■ ч-пылением, ионным облучением и закалкой из жидкого состояния, имеют подобную структуру ближнего порядка. Это свидетельствует о существовании единого механизма аморфизации металлических сплавов.

4. Обнаружено, что разупорядочение, вносимое ионным облучением, имеет тот же тип, что и в лазерно-напыленных аморфных сплавах.

5. Впервые установлена возможность получения AMC с коэффициентом трения, меньшим по сравнению с кристаллическими аналогами. Это подтверждает гипотезу об антифрикционных свойствах некристаллической фазы, образующейся на поверхности трущихся металлов с высокой износостойкостью.

6. Установлено, что коррозионные, а т&чэке барьерные (в контактах металл-полупроводник-) свойства AMC определяются степенью упорядоченности.

практическое значение.

1. Полученные в работе результаты подтверждают причину низкой воспроизводимости и стабильности эксплуатационных свойств многих аморфных металлических сплавов, которая заключается в различиях топологической упорядоченности. Это обусловливает необходимость ее контроля и целенаправленного изменения при серийном производстве аморфных сплавов.

2. Лазерное напыление и облучение тонами инертных газов в сочетании с релаксационным отжигом позволяют создавать аморфные металлические сплавы с широкой областью изменения атомного раау-порядочения и соответствующих свойств, что "открывает возможность использования этих методов в исследовательских целях - для воспроизведения структуры и свойств аморфных.сплавов, получаемых различными методами.

3. Низкотемпературная структурная релаксация приводит различно упорядоченные аморфные металлические сплавы к близким как по структуре, так и по свойствам состояниям, что может быть использовано для повышения воспроизводимости и стабильности свойств аморфных сплавов.

4. Исследования механических, трибологических и коррозионных свойств позволяют установить связь между исходным разупорядочени-еи и повышением прочности, износостойкости и коррозионной стойкости аморфных сплавов, тем самым открывая путь для улучшения эксплуатационных свойств как аморфных, так и кристаллических металлов.

5. Обнаруженная высокая термостойкость электрических параметров выпрямляющих контактов аморфный сплав Шео^о - кремний, и их ухудшение при увеличении степени разупорядочения позволяют

дать рекомендации для совершенствования структур с барьерами Шоттки.

6. Полученные результаты расширяют и углубляют знания о природе физических процессов, происходящих в аморфных металлических сплавах с различной структурной разупорядоченностью, «то может быть использовано для развития теоретических представлений о структуре и свойствах некристаллических металлов.

На запрету выносятся следующие основные положения:

1. Способность металлических сплавов к аморфиэации при ионном облучении и лазерном нанесении определяется их способностью к стеклованию при закалке из жидкого состояния. Ионное облучение аморфных сплавов приводит к дополнительному топологическому разу-порядочению при неизменном его характере.

2. AMC, полученные лазерным напылением, ионным облучением и закалкой из жидкого состояния, имеют подобную структуру ближнего порядка. Существенные отличия проявляются лишь во второй координационной сфере. Это указывает на существование единого механизма аморфиэации, независимого от способа получения.

3. Пленки AMC характеризуются меньшими коэффициентами трения по сравнению с соответствующими поликристаллическими. Изменения коэффициента трения и микротвердости при аморфиэации ионным облучением и после релаксационного отжига связаны со структурными изменениями.

4. Коррозионная стойкость AMC в растворах кислот зависит от предыстории пленок: понижение коррозионной стойкости при переходе аморфных металлических сплавов в поликристаллическое состояние наследуется при последующей аморфиэации ионным облучением вследствие сохранения неоднородностей состава, что для сплава Ni6CtNb4o

проявляется в селективном растворении Ni. Структурная релаксация способствует повышению стойкости к коррозии.

5. Электрические параметры контактов аморфный сплав NieûNb4o/Si обладают более высокой термостайильностью по сравнению с Ni/Si. Ионное облучение вызывает деградацию параметров, имеющую дадьнодействуюищй характер.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы докладывались на X Всесоюзной теплофиаической школе "Теплофизика релаксирукщих систем'1 (Тамбов, 1990), Республиканской конференции "Физико-химические основы производства металлических сплавов" (Алма-Ата, 1990), Региональной научно-технической конференции "Совершенствование процессов механической обработки и сборки в машиностроении" (Горький, 1990), Научно-технической конференции "Износостойкость машин" (Брянск, 1991), II Межреспубликанском семинаре "Современные методы и аппаратура рентгеновских дифрактометрических исследований материалов в особых условиях" (Киев, 1991), Международной теплофиаической школе ' "Теплофизические проблемы промышленного производсдва" (Тамбов, 1992),-XXII Конференции по эмиссионной электронике (Москва, 1993), Международной конференции "Модификация свойств поверхностных слоев неполупроводниковых материалов с использованием пучков частиц" (Сумы, 1993), Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Вакуумная наука и техника" (Москва, 1994), Всероссийском семинаре "Физические и физико-химические основы ионной ммплантации" (Нижний Новгород, 1994).

Основные результаты диссертации изложены в 13 публикациях. Работа выполнена в рамках темы "Вар-РВО", выполняемой в НИФТИ при ННГУ им. Н.И.Лобачевского по постановлению директивных органов.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТН. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы."Работа■ изложена на 209 страницах машинописного текста, включая 43 рисунка, 5 таблиц. Список литературы содержит 302 наименования.

Во введении показана актуальность выбранной темы исследования, сформулирована цель работы, отражена научная новизна и практическая значимость результатов, дана краткая аннотация работы по главам, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ литературных данных по амор-физации, структурной релаксации и свойства}/1 AMC - трибологичес-ким, механическим, коррозионным и диффузионным.

Дан обзор работ по кинетике и термодинамике перехода в стеклообразное (аморфное) состояние на примере быстрого охлаждения расплава. Приведены различные критерии легкого стеклообразования. В настоящее время эта область является наиболее изученной, чего нельзя сказать о получении AMC высокоэнергетическими методами, такими как лазерное напыление и ионное облучение. Тем не менее учет особенностей этих методов позволяет ожидать, что многие модели и критерии, первоначально рззвитые для закалки из жидкого состояния, могут быть на них успешно перенесены. Обсуждаются причины высокой сгеклообразующей способности указанных методов, создающей возможности для получения различно упорядоченных аморфных сплавов.

Работы по структуре и структурной релаксации AMC характеризуются большим разнообразием мнений по этому поводу. Изложены наиболее известные структурные модели AMC, данные по экспериментальному определению структуры, анализируются существующие представления о структурной релаксации.

В заключение главы дан анализ некоторых структурно чувствительных свойств AMC. Приведены возможные механизмы пластической деформации, трения, коррозии и диффузии для аморфных сплавов.

Исходя из актуальности проблемы воспроизводимости и стабильности свойств AMC, а также учитывая отсутствие работ по систематическому исследованию влияния атомного разупорядочения на структурные превращения и свойства, сформулированы основные задачи решению которых посвящена настоящая диссертация.

Во второй • главе изложены методики получения и ионного облучения пленок сплавов Ni-Nb и Cu-Ti, а также используемые в работе методы исследования указанных пленок: рентгенографии, электронографии, фототермостимулированной экзоэлектронной эмиссии, температурных зависимостей электросопротивления, измерения коррозионных, механических, трибологических и электрофизических параметров.

Пленки исследуемых сплавов толщиной 30+200 нм были получены методом лазерного напыления в вакууме ~1•1СГ4 Па. Длительность импульса YAG*Nd3+-лазера с Х=1,06 мкм составляла 20 не при плотности мощности на поверхности мишени ~109 Вт/см2. Нагревательно-охладительное устройство позволяло плавно изменять температуру подложек от 100 до 1080 К, а также проводить отжиг в вакууме, что необходимо для получения поликристаллических пленок, Распыляемые мишени приготовлялись путем металлургического сплавления и набора из секторов металлов в виде пластин. При вращении такой мишени производилось послойное (по несколько атомных слоев) напыление. Пленки наносились на свежий скол NaCl для электронографических исследований, на чистый и окисленный Si - для рентгенографических исследований; • на MgO, S1O2, поликор и лейкосалфир - для механических, трибологических, экаоэмиссионных и коррозионных измере-

НИИ.

Ионное облучение образцов проводилось на ускорителе ИЛУ-200 в режиме сканирующего пучка. Пленки сплавов и Си-Т1 в'

аморфном и поликристаллическом состоянии облучались ионами Аг+ И Хе+ с энергиями 40-150 кэВ в интервале доз 1015+1017 см-2 прй средней плотности тока 10 мкА/см2. В некоторых случаях дозы задавались в соответствии с выбором фиксированного среднего по глубине числа смещений на атом, рассчитанного по модели Кинчина-Пиза с учетом ионного распыления. Для предупреждения перегрева образцов облучаемая мишень охлаждалась жидким азотом.

Структурные исследования пленок проводились рентгенодифрак-ционным (в скользящем пучке) и электронографическим (на просвет) методами. Первый метод был реализован на установке ДРОН УМ-1 при углах падения первичного пучка 2-3° с угловой расходимостью 6-10'. Второй метод был осуществлен с использованием электроног-рафа ЭМ-100 (при съемке на фотопластинки) и йа регистрирующем электронографе ЭМР-108. В последнем случае путем Фурье-преобразования нормированных экспериментальных интенсивностей дифрагированных электронов производился расчет функций радиального распределения атомов и параметров ближнего порядка.

Исследование структурной релаксации и кристаллизации АМС осуществлялось методом фототермостимулированной экзоэлектронной эмиссии. Регистрация зкзозлектронов проводилась вторичным электронным умножителем ВЭУ-6, фотостимуляция - ультрафиолетовым светом с Х=30 ±5 нм. Релаксационные исследования проводились также путем снятия" температурных зависимостей электросопротивления со ступенчатым обратным ходом двух- и четырехзондовым методами. Все измерения проводились в вакууме ~1•104 Па при скорости нагрева и

охлаждения 20 К/мин.

Коэффициенты трения пленок измерялись по способу неподвижный сферический индентор - подвижный образец с переменными нагрузками, микротвердости - по специальной методике с учетом твер-дрсти подложки.

Коррозионные измерения осуществлялись потенциодинамическим методом по трехзлектродной схеме на потенциостате Ш-50 в растворах HCl и H2SO4 при скорости изменения потенциала б В/ч по отношению к насыщенному каломельному электроду. Скорость коррозии рассчитывалась методом поляризационного сопротивления в области линейного (тафелева) участка потенциодинамичёской кривой.

Электрофизические характеристики контактов аморфный металл -кремний снимались на характериографе TR-4V18 и на измерителе L,C,R Е7-12. Расчет высоты барьера и коэффициента неидеальности проводился по модели термоэлектронной эмиссии.

В третьей главе приведены результаты по аморфизации и структурной релаксации различно разупорядочеиных AMC Ni-Nb и Cu-Ti.

Рентгенодифракционные исследования лазерно-напыленных пленок упомянутых сплавов показали, что в первом случае аморфное состояние образуется при комнатной температуре подложки, во втором -при охлаждении до 100 К. Это указывает на различную стеклообразу-вщую способность сплавов, которая подтверждается анализом кинетических и термодинамических критериев аморфизации. Фазовый состав сплавов в кристаллическом состоянии зависит от наличия неметаллических примесей (углерод, азот, кремний). Отсутствие последних способствует формированию устойчивых интерметаллических соединений.

При облучении поликристаллических пленок исследуемых сплавов

ионами Аг+ (1Б0 кэВ, 1017 см-2) тенденция в различии стеклообра-зующей способности сохраняется. Так, при облучении поликристаллического сплава NieoNb-io наблюдается практически полная аморфиза-ция, а в случае Cu-Ti - лишь'размытие максимумов. Облучение ионами Аг+ исходно аморфных пленок приводит к дополнительному ушире-нию диффузного максимума и усилению интенсивности рассеяния рентгеновских лучей в области малых углов, что связано с топологическим разупорядочением и усилением пространственных флуктуаций атомной плотности. Подобное явление наблюдается И при облучении ионами Хе+ с пробегом, много меньшим толщины пленок, что свидетельствует о наличии эффекта дальнодействия.

Согласно данным электронографических исследований пленок сплава NieoNb4o. аморфизация при облучении ионами Аг+ и Хе+ наступает по достижении приблизительно 10 смещений на атом. Исследования структуры ближнего порядка показали, что AMC, полученные лазерным напылением, ионным облучением и закалкой из жидкого состояния, имеют подобную атомную структуру. Основные отличия проявляются лишь во второй координационной сфере, что указывает на существование единого механизма аморфизации сплавов. В результате релаксационного отжига исходных (необлученных) аморфных пленок .отмечается тенденция к расщеплению второго максимума функции радиального распределения, что указывает на дополнительное ближнее упорядочение при релаксации. Такая же тенденция, согласно литературным данным, наблюдается для AMC ШеоИЬад. полученного закалкой из жидкого состояния. Облучение ионами Хе+ при 100 смещениях на атом приводит к формированию конденсированной фазы Хе в аморфной матрице.

Исследование структурных превращений в AMC методом фототер-

мостимулированной экзоэлектронной эмиссии приводит к выводу, что превращения имеют двухстадийный характер. Первая стадия связана со структурной релаксацией, вторая - с кристаллизацией. Нагрев AMC, облученных ионами инертных газов, вызывает релаксацию дополнительно образовавшихся дефектов и неоднородностей, вносимых ионным облучением. Структурные неоднородности, генерированные ионным облучением, по типу - те же, что и присутствующие в исходных (не-облученных) аморфных пленках. Усиление структурного разупорндоче-ния AMC вследствие ионного облучения происходит путем взаимодействия точечных дефектов, генерированных при облучении, со структурными несовершенствами пленок.

Релаксационные исследования AMC NieoNb^o по данным температурных зависимостей электросопротивления подтверждают двухстадий-ность и объемный характер структурных превращений, происходящих, при нагреве. Релаксация облученных ионами Аг+(150 кэВ, 1017 см-2) поликрисгалпических и аморфных пленок происходит различным образом. В первом случае она усиливается, во втором - затрудняется. Это связано с различием размещения и десорбции газовых включений в пленках с отличающейся исходной структурой. В частности, при облучении исходно поликристаллических пленок возможна десорбция имплантированного газа при аморфизации, что уменьшает содержание последнего в аморфизованном сплаве. Интенсивная структурная релаксация для аморфных пленок, облученных ионами Хе+ (50 кэВ, см-2 с пробегом много меньше толщины пленок), связывается с эффектом дальнодействия.

В четвертой главе приведены результаты исследований триболо-гических, механических, коррозионных свойств AMC с различной степенью разупорядочения, а также электрофизических параметров кш-

тактов аморфный сплав - кремний.

Исследования трибологических и механических свсйств пленок AMC Ni-Nb и Cu-Ti показали существенное отличие от поликристаллических пленок того же состава. В противоположность литературным данным для массивных AMC аморфные пленки характеризуются более низкими значениями коэффициента трения по сравнению с поликристаллическими, что является предпосылкой высокой износостойкости. Этот факт подтверждает известную гипотезу об антифрикционных свойствах тонкого некристаллического слоя, формирующегося в процессе трения металлических материалов. Относительно низкие значения коэффициента трения гонких аморфных пленок по сравнению с массивными AMC, полученными закалкой из жидкого состояния, связаны со снижением энергетических потерь при трении, которые для массивных материалов достаточно велики ввиду дополнительных аат-рат энергии на деформацию глубинных слоев. Изменения коэффициента трения и микротвердости пленок в результате ионного облучения и релаксационного отжига можно связать с их структурными изменениями. В пределах аморфного состояния могут происходить значительные изменения тшбологических и механических свойств. При этом упорядоченное (релаксированное) состояние проявляет признаки хрупкого разрушения. Последнее может быть описано в рамках модели перераспределения избыточного свободного объема.

Установлено, что коррозионная стойкость сплавов Ni-Nb и Cu-Ti в высокой степени определяется их структурным состоянием. Наилучшей коррозионной стойкостью обладают исходные (необлучен-ные) аморфные пленки, что обусловлено быстрым образованием на поверхности AMC однородной, устойчивой оксидной пленки с высокими пассивирующими свойствами. Коррозия поликристаллического сплава

Ni-Nb происходит путем селективного растворения Ni. Эта особенность сохраняется и после ионного облучения, которое приводит, кроме того, к сужению области пассивации. Облучение тяжелыми ионами Хе+ по сравнению с Аг+ вызывает более значительное усиление коррозии, что связано с изменением рельефа поверхности вследствие распыления. Обусловленный ионным облучением дополнительный топологический беспорядок усиливает коррозию в области пёрепассивации и сужает область пассивации, а химическая неоднородность, наследуемая от поликристаллических пленок, выражается в наличии селективного растворения Ni. Релаксационный отжиг облученных пленок уменьшает степень гетерогенной неоднородности и приближает их по-тенциодинамические кривые к кривым необлученных образцов.

Исследования электрофизических свойств выпрямляющих контактов (барьеров Шоттки) на основе AMC NieoNb4o и кремния п- и р-ти-пов показали их высокую термостойкость. Высота барьера и параметр неидеальности не изменяются в результате отжига структур при Т=750 К в течение 1 ч. Сравнительные исследования структур с металлизацией из Ni показали значительно лучшие характеристики для AMC. Ионное облучение структур AMC - кремний (даже с пробегом много меньшим толщины пленок) вызывает деградацию. При этом параметры контактов становятся сравнимыми с таковыми для металлизации из Ni. Предполагается, что деградация при ионном облучении происходит с образованием слоев, включающих силицид Ni,' что связано с повышением химической активности AMC и усилением диффузии вследствие изменения структурной неоднородности пленок (флуктуации плотности). Рассматривается возможный механизм изменения диффузионных свойств AMC в связи со степенью упорядоченности аморфной структуры.

В заключении приводятся соображения о возможных направлениях дальнейших исследований, сформулированы основные выводы диссертации.

ВЫВОДЫ.

1. Ионное облучение поликристаллических пленок Ni-Nb приводит к их аморфизации, аморфных - к дополнительному разупорядоче-нию с сохранением типа исходного беспорядка. Структурные изменения пленок Cu-Ti подобны, но менее выражены. Склонность к стекло-образованию при аакалке из жидкого состояния характеризует способность к аморфизации для других методов получения сплавов.

2. AMC, полученные лазерным напылением, ионным облучением и закалкой из жидкого состояния, имеют подобную структуру ближнего порядка. Основные различия проявляются во второй координационной сфере и имеют топологический характер. Отсюда следует существование единого механизма аморфизации независимо от метода получения.

3. В результате облучения Ni-Nb пленок ионами Хе* формируется включения конденсированного инертного газа с плотнейшей упаковкой.

А. Облучение ионами Аг+ затрудняет релаксационные перестройки в исходно аморфных пленках и усиливает в исходно поликристаллических. Ярко выраженная, структурная релаксация при облучении ионами Хе+ с пробегом, много меньшим толщины пленок, свидетельствует ö проявлении эффекта дальнодействия.

Б. Аморфные пленки Ni-Nb и Cu-Ti обладают меньшим коэффициентом трения по сравнению с поликристаллическими, что подтвержда-

er антифрикционные свойства некристаллического слоя, образующегося в парах трения о высокой износостойкостью. Изменения коэффициента трения и микротвердости в результате ионного облучения и релаксационного отжига связаны со структурными изменениями в пленках, а также с изменениями рельефа поверхности.

6. Коррозионная стойкость AMC в растворах кислот значительно выше поликристаллических, что связано с образованием на поверхности аморфных сплавов однородной пассивирующей пленки с высокими защитными свойствами. Коррозия поликристаллического сплава

'Л)

NiöoNb4o происходит путем селективного растворения Ni. Эта особенность сохраняется для AMC, полученных ионным облучением поликристаллических. Изменение коррозионной стойкости указанного аморфного сплава в результате структурной релаксации и ионного облучения коррелирует со степенью гомогенности структуры.

7. Параметры барьеров Шоттки AMC Шво^о-кремний по сравнению с барьерами никель-кремний обладают более высокой термостабильностью. Ионное облучение (даже с пробегом много меньшим толщины пленок) вызывает деградацию параметров предположительно «следствие образования промежуточного слоя силицида Ni.

8. Ионное облучение лазерно-напыленных AMC с высокой стекло-образующей способностью позволяет в сочетании с релаксационным отжигом значительно изменять степень структурной разупорядочен-ности с сохранением ее характера, и тем самым воспроизводить структуру и свойства аморфных сплавов с различной предысторией. Это открывает путь к созданию AMC с заданными свойствами и высокой повторяемостью.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Кикин П.Ю., Подольский В.В., Трофимов А.А. Получение аморфных пленок вакуумным лазерным напылением // Физико-химические основы производства металлических сплавов: Республиканская конф.: Тез. докл. - Алма-Ата, 1990. - С.104.

2. Кикин П.Ю., Подольский В.В., Трофимов А.А. Лазерное-вакуумное напыление медно-титанового сплава CusoTiso. // Письма в ЖГФ. -1991. - Т. 17. - Вып.6. - С.26-29.

3. Трофимов А.А., Кикин П.Ю., Щербань М.Ю., Варенова Н.Г. Влияние структурно-фазового состава на коррозионную стойкость в мелкодисперсных покрытиях CuTlN. // Современные методы и аппаратура рентгеновских дифрактометрических исследований материалов в особых условиях: II Межреспубликанский семинар: Тез. Докл. - Киев, 1991. - С.34.

4. Трофимов А.А., Сидорова А.И. Исследование тепловой рекристаллизации аморфных металлических сплавов по данным термических спектров фотостимулированного эмиссионного тока. // Теплофизичес-кие проблемы- промышленного производства: Международная теплофиди-ческая школа: Тез. докл. - Тамбов, 1992, с.16-17.

5. Trofimov A.A., Tetelbaum D. 3., Vasilyev V.K. and'Sidorova A.I. The influence of irradiation by inert gases ions on the structure of amorphous and polycrystalline Ni-Nb films // Modification, of Properties of Surface Layers of Non-semiconducting Materials Using Particle Beams: Int. Conf.: Abstr. - Sumy (Ucraine), 1993. - P. 69'.

6. Troffimov A.A., Romanov I.G., Tetelbaum D.I., and Vasilyev V.K. The investigation of friction properties of amorphous and

polycrystalline metallic alloys irradiated by inert gases ions. Там же. - P.97.

7. Тетельбаум Д.И., Трофимов А.А., Сидорова А.И., Варенова Н.Г. Исследование методом фототермостимулированной экзоэлектронной эмиссии структурных превращений в аморфных пленках Ni-Nb, подвергнутых ионному облучению //XXII Конференция по эмиссионной электронике: Тез. докл. - Т.З. - М., 1994. - С.116-116.

8. Романов И.Г., Трофимов А.А,, Ефанов Е.И., Тетельбаум Д.И. Об изменении коэффициента трения при кристаллизации аморфных металлических сплавов // Трение и износ. - 1994. - Т.15. - No5. -С.778-781.

9. Pavlov P.V., Tetelbaum D.I., Trofimov A.A., and Romanov I.G. The Investigation of Friction Properties of Amorphous and Polycrystalline Ni-Nb Films Irradiated by Ar+ Ions // Rad. Eff. and Defects in Solids. - 1994. - Vol.243. - P.253-256.

10. Тетельбаум Д.И., Трофимов А.А., Васильев В.К. Структурная релаксация аморфного сплава Ni6oNb4o, подвергнутого облучению ионами инертных газов // Письма в ЯТФ. - 1994. - Т.20. - Вып.13. -С.72-75.

11. Питиримова Е.А., Тетельбаум Д.И., Трофимов А.А. Структура ближнего порядка аморфных пленок Ni6oNb4Q, полученных импульсным лазерным распылением // Вакуумная наука и техника: Научно-техническая конф. с привлечением зарубежных специалистов: Tee. докл. -М., 1994. - С.31.

12. Pavlov P.V., Tetelbaum D.I., Trofimov A.A., and Sidorova A.I. The influence of irradiation by Ar+ ions on the structure of amorphous Ni-Nb films // Rad. Eff. and Defects in Solids. - 1994. - Vol.243. - P.257-260.

13. ТетельGayм Д.И., Трофимов A.A., Шенгурое В.Г. Особенности контакта аморфный металл-полупроводник // Письма в ЖТФ. - 1994. -Т.20. - Вып.14. - С.86-88.