Компьютерное моделирование радиационно-стимулированных структурных изменений и свойства многопериодной системы ZrNx/MoNx

Автор(ы) О.В. Соболь1 , А.А. Мейлехов1 , Т.В. Бочуля2, В.А. Столбовой3, В.Ф. Горбань4 , А.А. Постельник1 , С.М. Шевченко1, А.В. Янчев2
Принадлежность

1 Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Kирпичова, 2, 61002 Харьков, Украина

2 Харьковский государственный университет питания и торговли, ул. Kлочковская, 333, 61051 Харьков, Украина

3 Национальный научный центр Харьковский физико-технический институт, ул. Академическая, 1, 61108 Харьков, Украина

4 Институт проблем материаловедения НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, 03142 Киев-142, Украина

Е-mail sool@kpi.kharkov.ua
Выпуск Том 9, Год 2017, Номер 2
Даты Получено 07.03.2017, опубликовано online – 28.04.2017
Ссылка О.В. Соболь, А.А. Мейлехов, Ж. нано- электрон. физ. 9 № 2, 02031 (2017)
DOI 10.21272/jnep.9(2).02031
PACS Number(s) 64.75.St, 81.07.Bc, 62.25. – g, 61.05.cp, 61.82.Rx
Ключевые слова Покрытия, ZrNx/MoNx, Период, Потенциал смещения, Фазовый состав, Структура (147) , Напряженно-деформированное состояние, Твердый раствор, Компьютерное моделирование, Твердость.
Аннотация Используя комплекс методов аттестации структурного состояния в сочетании с микроиндентированием, исследовано влияние величины периода Λ (при разном отрицательном потенциале Ub, подаваемом при осаждении) на фазовый состав, структуру, напряженно-деформированное состояние и твердость многопериодных покрытий ZrNx/MoNx. Установлено формирование в слоях ZrNx и MoNx фаз с кубической решеткой и преимущественной ориентацией кристаллитов с осью [100]. Напряженно-деформированное состояние сжатия с увеличением Ub усиливается, достигая максимального значения (– 6,7 ГПа) при Λ  20 нм и Ub  – 110 В. Твердость покрытий увеличивается с уменьшением Λ от 300 до 20 нм. Покрытия, полученные при Λ  20 нм и Ub  – 110 В имеют наибольшую твердость 44 ГПа. При меньшем Λ и большом Ub  – 110 В (в результате радиационно-стимулированного дефектообразования и перемешивания) происходит релаксация структурных напряжений сжатия и уменьшение твердости. Для объяснения полученных результатов использованы данные компьютерного моделирования повреждаемости на атомном уровне при бомбардировке ускоренными в поле Ub ионами.

Список литературы