Синтез тонкой пленки металлогидрида Mg2NiH4 на никелевой подложке

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Работа продолжает начатое ранее исследование процесса синтеза гидрида интерметаллида Mg2NiH4 в реакции между никелевой фольгой и гидридом магния MgH2 в атмосфере водорода при давлениях, превышающих давление разложения как MgH2, так и Mg2NiH4. Синтез проводился при температурах 400 и 475°C. В совокупности с результатами, полученными ранее при температуре 450°C, установлено, что после прохождения некоторого времени инкубации рост толщины пленки Mg2NiH4 линейно зависит от времени. Во время инкубации происходит синтез подслоя интерметаллида MgNi2. Совокупность этих данных свидетельствует о справедливости предложенного ранее механизма синтеза, лимитирующим фактором которого является диффузионное поступление с постоянной скоростью атомов никеля по подслою MgNi2. На основании анализа рентгенодифракционных данных сделан вывод, что для всех трех температур синтеза толщина подслоя MgNi2 примерно одинакова. С использованием метода термодесорбционной спектроскопии установлены скорости роста пленок для всех трех температур и на основании этих данных определены кинетические параметры диффузии атомов никеля в подслое интерметаллида MgNi2.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

А. Барабан

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

А. Войт

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

И. Габис

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

Д. Елец

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

А. Левин

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

Д. Зайцев

АО “НПО “ЛЕНКОР”

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Ресей, г. Санкт-Петербург

Әдебиет тізімі

  1. Yartys V.A., Lototskyy M.V., Akiba E. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2019. V. 44. P. 78099. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.212
  2. Baraban A.P., Chernov I.A., Dmitriev V.A. et al. // Thin Solid Films. 2022. V. 762. P. 139556. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2022.139556
  3. Baraban A.P., Dobrotvorskii M.A., Elets D.I. et al. // Thin Solid Films. 2020. V. 709. P. 138217. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.138217
  4. Mehrer H. // Mater. Trans. JIM. 1996. V. 37. P. 1259.
  5. Mehrer H. Diffusion in Solids.Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-limited Processes, Springer Series in Solid-State Sciences. Diffus Solids. 2007. V. 155. P. 41. http://link.springer.com/10.1007/978-3-540-71488-0
  6. Merkys A., Vaitkus A., Grybauskas A. et al. // J. Appl. Cryst. 2021. V. 54 (2). P. 672. https://doi.org/10.1107/S1600576720016532
  7. Evard E.A., Gabis I.E., Voyt A.P. // J Alloys Compd. 2005. V. 404–406. P. 335.
  8. Stein F., Leineweber A. // J. Mater. Sci. 2021. V. 56. P. 5321. https://doi.org/10.1007/s10853-020-05509-2
  9. Wiegand M.J., Faraci K.L., Reed B.E. et al. // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2019. V. 107. P. 783.
  10. Bagnoud P., Feschotte P. // Int. J. Mater. Res. 1978. V. 69. P. 114. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ijmr-1978-690209/html
  11. Smith J.F., Christian J.L. // Acta Metall. 1960. V. 8. Р. 249.
  12. Andersen D., Chen H., Pal S. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2023. V. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.12.216

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. The results of the synthesis of Mg2NiH4 films at temperatures of 400 (1), 450 (2) and 475°C (3).

Жүктеу (11KB)
3. Fig. 2. The results of X-ray phase analysis: RD paintings of the entire scanning range (a), RD fragments of R paintings (b). For better visualization, RD paintings of different samples (B, C and D) are shifted along the vertical axis. The numbers of the COD maps of the detected phases are indicated in (a). The theoretical positions of the Bragg angles of the observed reflexes of the crystalline phases of the film according to the indicated COD maps are shown in different symbols. Miller indices hkl of Ni reflexes (e.g. Fm3m (225)) of the substrate and Miller–Bravais indices hkil of some selected observed reflexes of Mg2Ni crystalline films (e.g. P6222 (180)) and MgNi2 (ave. gr. P63/mmc (194)).

Жүктеу (30KB)
4. Fig. 3. Ni–Mg phase diagram [9].

Жүктеу (15KB)
5. Fig. 4. Phenomenological model of Mg2NiH4 film growth.

Жүктеу (13KB)
6. Fig. 5. Arrhenius graphs for the diffusion coefficient for limiting nickel fluxes (a) and incubation time (b).

Жүктеу (23KB)
7. Fig. 6. Structure of the Mg2Ni crystal [https://som.web.cmu.edu/structures/S034-MgNi2.html ].

Жүктеу (15KB)

© Russian Academy of Sciences, 2024