Кристаллография, 2020, T. 65, № 6, стр. 960-965

Механические свойства алмазоподобных кремний-углеродных пленок, легированных ванадием

А. Н. Виноградов 1, И. Г. Дьячкова 2*, А. В. Мамонтов 1, И. С. Монахов 13, С. Ю. Шахбазов 1, М. Л. Шупегин 14

1 Научно-исследовательский институт перспективных материалов и технологий
Москва, Россия

2 Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН
Москва, Россия

3 Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”
Москва, Россия

4 Национальный исследовательский университет “Московский энергетический институт”
Москва, Россия

* E-mail: sig74@mail.ru

Поступила в редакцию 08.07.2019
После доработки 05.06.2020
Принята к публикации 22.06.2020

Аннотация

Исследовано влияние легирования ванадием на механические свойства нанокомпозитных пленок, нанесенных на кремниевые подложки. Установлено, что испытуемый материал скорее хрупкий, чем пластичный, а твердость и модуль упругости нелегированной пленки несколько выше, чем пленок с ванадием. При повышении коэффициента Пуассона с 0.2 до 0.3 твердость HIT  нелегирован-ного образца возрастает на 14%, а модуль упругости EIT  снижается на 3.5%. Легирование пленки ванадием приводит к монотонному уменьшению модуля упругости EIT. Концентрационная зависимость микротвердости HIT  демонстрирует более сложное поведение: при 8.8 ат. % V наблюдается минимум микротвердости. Установлено, что параметр относительной упругой энергии деформации при индентировании ηIT исследованных образцов практически не зависит от коэффициента Пуассона пленки.

DOI: 10.31857/S0023476120060363

Список литературы

  1. Зибров М.С. // Успехи прикл. физики. 2013. Т. 1. № 2. С. 167.

  2. Пресняков М.Ю. // Российские нанотехнологии. 2014. Т. 9. № 7–8. С. 59.

  3. Zavedeev E.V., Zilova O.S., Shupegin M.L. et al. // Appl. Phys. A. 2016. V. 122. № 11. P. 1.

  4. Barinov A.D., Popov A.I., Presnyakov M.Yu. // Inorg. Mater. 2017. V. 53. № 7. P. 690.

  5. Попов А.И., Шупегин М.Л. // Тр. V Всеросс. школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению “Диагностика наноматериалов и наноструктур”, Рязань, РГРТУ, 2012. Т. 2. С. 154.

  6. Божко А.Д., Шупегин М.Л. // Тр. XI Межнац. совещания «Радиационная физика твердого тела», Севастополь, 2001. С. 377.

  7. http://www.shimadzu.com/an/elemental/wdxrf/xrf1800/xrf.html

  8. ГОСТ Р 8.748–2011. Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. 31 с.

  9. ISO14577–1 Metallic materials – Instrumented indentation test for hardness and materials parameters.

  10. Руководство пользователя DUH-211/DUH-211S Ультрамикротестер Shimadzu для динамических испытаний твердости материалов. 125 с.

  11. Oliver W.C., Pharr G.M. // J. Mater. Res. 1992. № 7(6). P. 1564.

  12. Жигалина О.М., Хмеленин Д.Н., Пименов С.М. и др. // Кристаллография. 2018. Т. 63. № 5. С. 778.

Дополнительные материалы отсутствуют.