• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Química
    Los científicos describen el curso de las reacciones en películas metálicas delgadas de dos capas.

    Película fina de cobre / oro hecha con microscopio electrónico de transmisión. Crédito:Sergey M. Zharkov et. Alabama. / Revista de química del estado sólido , 2018.

    Un equipo de investigadores de la Universidad Federal de Siberia (SFU) obtuvo películas delgadas de cobre / oro y hierro / paladio y estudió las reacciones que tienen lugar al calentarlas. Conociendo estos procesos, los científicos podrán mejorar las propiedades de los materiales que se utilizan actualmente en microelectrónica. El estudio fue publicado en la Revista de química del estado sólido .

    Los materiales basados ​​en películas delgadas de metal se utilizan ampliamente en microelectrónica. Los nanomateriales basados ​​en hierro y paladio tienen propiedades magnéticas únicas y potencialmente pueden usarse para el registro magnético de alta densidad de información. Uno de los principales factores que afecta las propiedades de los materiales de película delgada es la alteración de la composición de las fases como resultado de reacciones químicas y realineamiento de la estructura atómica. El trabajo de los investigadores cubre las reacciones en fase sólida en películas metálicas delgadas de dos capas:cobre / oro (Cu / Au) e iro / paladio (Fe / Pl).

    Los científicos obtuvieron las películas de Cu / Au y Fe / Pd en el centro de uso común de SFU. Para hacerlo utilizaron el método de deposición por haz de electrones en alto vacío, es decir, evaporó la aleación usando un haz de electrones y luego la depositó sobre una base portadora como una capa delgada. El espesor de la capa podría regularse. Después de obtener las películas, los científicos realizaron un experimento para estudiar el curso de las reacciones químicas en la región de la interfaz de los elementos iniciales. Para que ocurran las reacciones, Los materiales tenían que calentarse a altas temperaturas, lo que se hacía directamente en la columna de un microscopio electrónico de transmisión. El equipo utilizó un portamuestras especial que permitió el calentamiento controlado de cada muestra desde la temperatura ambiente a 1, 000 ° C. Junto con la calefacción, el equipo registró imágenes de difracción de electrones y midió la temperatura. Por lo tanto, los científicos lograron combinar el inicio de la reacción y el registro de cambios en una reacción en fase sólida dentro de un experimento y asegurar una alta precisión de datos.

    "Hemos establecido el valor del parámetro de orden de largo alcance y la temperatura de la transición de orden-desorden en fases ordenadas atómicamente formadas en el curso de la reacción. Los átomos de tales fases forman estructuras ordenadas de ciertas formas. También sugerimos un mecanismo para la formación de tales estructuras ordenadas. Por ejemplo, en el caso del sistema Cu / Au demostramos cómo la difusión mutua de cobre y oro en las etapas iniciales de la reacción conduce al refinamiento de los granos de los materiales iniciales y a la formación de nanocristalitos en solución sólida de Cu-Au dentro del material. Mas tarde, se produce una nueva estructura ordenada y comienza a crecer sobre la base de estos componentes, "explica Evgeny Moiseenko, un coautor del trabajo, candidato de física y matemáticas, y asistente de investigación en SFU.

    El trabajo de los científicos ayudará a identificar las características de los sistemas de película delgada estudiados que pueden usarse en el diseño de dispositivos microelectrónicos.


    © Ciencia https://es.scienceaq.com