Синтез тонкой пленки металлогидрида Mg2NiH4 на никелевой подложке

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

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.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

А. Барабан

Санкт-Петербургский государственный университет

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

А. Войт

Санкт-Петербургский государственный университет

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

И. Габис

Санкт-Петербургский государственный университет

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

Д. Елец

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

Autor responsável pela correspondência
Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Rússia, г. Санкт-Петербург

А. Левин

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

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

Д. Зайцев

АО “НПО “ЛЕНКОР”

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

Bibliografia

  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

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
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).

Baixar (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)).

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

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

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

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

Baixar (15KB)

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024