Модификация структурных свойств тонких пленок ниобия при гидрировании
Российский научный фонд, «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс), 24-12-20024
Свердловская область, «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс), 2-24-ОГ
Саламатов Ю.А.1, Девятериков Д.И.1, Макарова М.В.1, Матюхов В.В.1, Поносов Ю.С.1, Проглядо В.В.1, Толмачёва Е.А.1, Кравцов Е.А.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия

Email: salamatov@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 25 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 25 октября 2024 г.
Принята к печати: 25 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 2 марта 2025 г.
Установлены связи между концентрацией водорода, поглощенного в тонких пленках ниобия типа Al2O3//Nb, и структурными свойствами этих пленок. Основными методами исследования являлись рентгеновская дифракция и рефлектометрия. Проанализированы структурные изменения после процессов гидрирования при различных температурах. Определены условия гидрирования, при которых происходит образование твердых растворов водорода в ниобии и/или гидридов ниобия. Показано, что дополнительно управлять концентрацией водорода в ниобии можно, нанося на поверхность пленки слой графена, получая систему типа Al2O3//Nb/Gr. Являясь своего рода "антикаталитическим слоем", графен существенно замедляет проникновение водорода в образец, что дает возможность получать необходимые концентрации с высокой точностью. Ключевые слова: рентгеновская дифрактометрия, рентгеновская рефлектометрия, графен, химическое осаждение из газовой фазы, гидриды ниобия, рамановская спектроскопия.
- A.J. Tan, M. Huang, C.O. Avci, F. Buttner, M. Mann, W. Hu, C. Mazzoli, S. Wilkins, H.L. Tuller, G.S.D. Beach. Nature Mater., 18 (1), 35 (2019). DOI: 10.1038/s41563-018-0211-5
- K.Y. Lee, S. Jo, A.J. Tan, M. Huang, D. Choi, J.H. Park, H. Ji, J. Son, J. Chang, G.S.D. Beach, S. Woo. Nano Lett., 20 (5), 3435 (2020). DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00340
- G. Chen, M. Robertson, M. Hoffmann, C. Ophus, A.L.F. Cauduro, R.L. Conte, H. Ding, R. Wiesendanger, S. Blugel, A.K. Schmid, K. Liu. Phys. Rev. X, 11 (2), 021015 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevX.11.021015
- X. Ye, H.K. Singh, H. Zhang, H. Geb wein, M.R. Chellali, R. Witte, A. Molinari, K. Skokov, O. Gutfleisch, H. Hahn, R. Kruk. Nat. Commun., 11 (1), 4849 (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-18552-z
- B. Hjorvarsson, J.A. Dura, P. Isberg, T. Watanabe, T.J. Udovic, G. Andersson, C.F. Majkrzak. Phys. Rev. Lett., 79 (5), 901 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevLett.79.901
- F. Klose, C. Rehm, D. Nagengast, H. Maletta, A. Weidinger. Phys. Rev. Lett., 78 (6), 1150 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevLett.78.1150
- V. Leiner, M. Ay, H. Zabel. Phys. Rev. B, 70 (10), 104429 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevB.70.104429
- И.А. Лихачев, И.А. Субботин, Ю.М. Чесноков, Д.И. Девятериков, О.А. Кондратьев, А.А. Рыжова, Ю.А. Саламатов, М.А. Миляев, А.Л. Васильев, Е.А. Кравцов, Э.М. Пашаев. ФММ, 124 (12), 1186 (2023). DOI: 10.31857/S0015323023601745 [I.A. Likhachev, I.A. Subbotin, Yu.M. Chesnokov, D.I. Devyaterikov, O.A. Kondrat'ev, A.A. Ryzhova, Yu.A. Salamatov, M.A. Milyaev, A.L. Vasil'ev, E.A. Kravtsov, E.M. Pashaev. Phys. Metals Metallogr., 124 (12), 1224 (2023). DOI: 10.1134/S0031918X23602202]
- И.Л. Кнунянц, Н.С. Зефиров. Химическая энциклопедия (Советская энциклопедия, М., 1992)
- А.Н. Зеликман, Г.А. Меерсон. Металлургия редких металлов (Металлургия, М., 1973)
- M. Miao, M.B. Nardelli, Q. Wang, Y. Liu. Phys. Chem. Chem. Phys., 15 (38), 16132 (2013). DOI: 10.1039/c3cp52318g
- P.Z. Sun, Q. Yang, W.J. Kuang, Y.V. Stebunov, W.Q. Xiong, J. Yu, R.R. Nair, M.I. Katsnelson, S.J. Yuan, I.V. Grigorieva, M. Lozada-Hidalgo, F.C. Wang, A.K. Geim. Nature, 579 (7798), 229 (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2070-x
- Graphene Number of Layers Calculator From ID/IG and I2D/IG Ratio via Raman Spectroscopy--InstaNANO. URL: https://instanano.com/all/characterization/raman/ graphene-layers/ (открыто 13.03.2024)
- Д.И. Девятериков, В.О. Васьковский, В.Д. Жакетов, Е.А. Кравцов, М.В. Макарова, В.В. Проглядо, Е.А. Степанова, В.В. Устинов. ФММ, 121 (12), 1229 (2020). DOI: 10.31857/S0015323020120049 [D.I. Devyaterikov, V.O. Vas'kovsky, V.D. Zhaketov, E.A. Kravtsov, M.V. Makarova, V.V. Proglyado, E.A. Stepanova, V.V. Ustinov. Phys. Metals Metallogr., 121, 1127 (2020). DOI: 10.1134/S0031918X20120042]
- C. Rehm, H. Fritzsche, H. Maletta, F. Klose. Phys. Rev. B, 59 (4), 3142 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevB.59.3142
- G. Song, M. Geitz, A. Abromeit, H. Zabel. Phys. Rev. B, 54 (19), 14093 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.54.14093
- Q.M. Yang, G. Schmitz, S. Fahler, H.U. Krebs, R. Kircheim. Phys. Rev. B, 54 (13), 9131 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.54.9131
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.