Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഒരേസമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളുടെ ഒരു കറൗസൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ മുമ്പത്തേതും അടുത്തതും ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് വർഷങ്ങളായി, വിവിധ സാമഗ്രികൾക്കായുള്ള അൾട്രാ-ലാർജ് ഇൻ്റർഫേസുകളുള്ള നാനോ-/മെസോ-വലിപ്പത്തിലുള്ള പോറസ്, കോമ്പോസിറ്റ് ഘടനകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ദ്രാവക ലോഹ അലോയ്കളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനം ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, ഈ സമീപനത്തിന് നിലവിൽ രണ്ട് പ്രധാന പരിമിതികളുണ്ട്.ആദ്യം, ഇത് പരിമിതമായ അലോയ് കോമ്പോസിഷനുകൾക്കായി ഹൈ-ഓർഡർ ടോപ്പോളജി ഉപയോഗിച്ച് ദ്വികോണ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.രണ്ടാമതായി, ഉയർന്ന താപനില വേർപിരിയൽ സമയത്ത് ഗണ്യമായ വർദ്ധനവ് കാരണം ഘടനയ്ക്ക് ബൈൻഡറിൻ്റെ വലിയ വലിപ്പമുണ്ട്.ഡീകൂപ്പ് ചെയ്യുമ്പോഴുള്ള ഇംമിസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ ചോർച്ച പരിമിതപ്പെടുത്തി ഉയർന്ന ഓർഡർ ടോപ്പോളജി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന ലോഹ ഉരുകലിൽ ഒരു മൂലകം ചേർത്ത് ഈ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഞങ്ങൾ ഇവിടെ ഗണിതപരമായും പരീക്ഷണാത്മകമായും തെളിയിക്കുന്നു.അടുത്തതായി, ദ്രാവകത്തിൽ അലിഞ്ഞുചേരാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ബൾക്ക് ഡിഫ്യൂഷൻ കൈമാറ്റം ഖര ഭിന്നസംഖ്യയുടെ പരിണാമത്തെയും ഫ്ലേക്കിംഗ് സമയത്ത് ഘടനകളുടെ ടോപ്പോളജിയെയും ശക്തമായി സ്വാധീനിക്കുന്നുവെന്ന് കാണിച്ചുകൊണ്ട് ഞങ്ങൾ ഈ കണ്ടെത്തൽ വിശദീകരിക്കുന്നു.ഫലങ്ങൾ ദ്രാവക ലോഹങ്ങളും ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ അശുദ്ധി നീക്കംചെയ്യലും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ തന്നിരിക്കുന്ന അളവുകളും ടോപ്പോളജിയും ഉപയോഗിച്ച് ദ്രാവക ലോഹങ്ങളിൽ നിന്ന് ഘടനകൾ നേടുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതി സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ 1,2, ഫ്യുവൽ സെല്ലുകൾ3,4, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ പ്രവർത്തനപരവും ഘടനാപരവുമായ സാമഗ്രികൾക്കായി നാനോ/മെസോ വലിപ്പമുള്ള തുറന്ന സുഷിരങ്ങളും സംയോജിത ഘടനകളും നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ശക്തവും ബഹുമുഖവുമായ സാങ്കേതികവിദ്യയായി ഡെലിഗേഷൻ വികസിച്ചു. 6, റേഡിയേഷൻ നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ 7, മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിച്ച ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള ബാറ്ററി മെറ്റീരിയലുകൾ 8, 9 അല്ലെങ്കിൽ മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സംയോജിത വസ്തുക്കൾ 10, 11. വിവിധ രൂപങ്ങളിൽ, ഡെലിഗേഷനിൽ തുടക്കത്തിൽ ഘടനാരഹിതമായ ഒരു "മുൻഗാമി"യുടെ ഒരു മൂലകത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുത്ത പിരിച്ചുവിടൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. അലോയ്" ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ, ഇത് യഥാർത്ഥ അലോയ് ടോപ്പോളജിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി നിസ്സാരമല്ലാത്ത ടോപ്പോളജി ഉപയോഗിച്ച് പരിഹരിക്കപ്പെടാത്ത അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ പുനഃസംഘടനയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു., ചേരുവകളുടെ ഘടന.പരിസ്ഥിതി എന്ന നിലയിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഡെലിഗേഷൻ (ECD) ഇന്നുവരെ ഏറ്റവും കൂടുതൽ പഠിച്ചിട്ടുള്ളതാണെങ്കിലും, ഈ രീതി ഡെലിഗേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളെ (Ag-Au അല്ലെങ്കിൽ Ni-Pt പോലുള്ളവ) താരതമ്യേന ശ്രേഷ്ഠമായ മൂലകങ്ങൾ (Au, Pt) അടങ്ങിയവയിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. പോറോസിറ്റി നൽകുന്നതിനുള്ള റിഡക്ഷൻ പൊട്ടൻഷ്യലിൽ മതിയായ വലിയ വ്യത്യാസം.ഈ പരിമിതി മറികടക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സുപ്രധാന ചുവടുവയ്പ്പാണ് ദ്രവ ലോഹങ്ങളുടെ അലോയ്‌യിംഗ് രീതി13,14 (LMD) അടുത്തിടെ കണ്ടെത്തിയതാണ്, അത് ദ്രാവക ലോഹങ്ങളുടെ (ഉദാ, Cu, Ni, Bi, Mg, മുതലായവ) പരിസ്ഥിതിയിലെ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി അലോയ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. .(ഉദാ. TaTi, NbTi, FeCrNi, SiMg, മുതലായവ)6,8,10,11,14,15,16,17,18,19.എൽഎംഡിയും അതിൻ്റെ ഹാർഡ് മെറ്റൽ അലോയ് റിമൂവൽ (എസ്എംഡി) വേരിയൻ്റും ബേസ് മെറ്റൽ ഹാർഡ്20,21 ആയിരിക്കുമ്പോൾ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു ഘട്ടത്തിൻ്റെ കെമിക്കൽ എച്ചിംഗിന് ശേഷം രണ്ടോ അതിലധികമോ ഇൻ്റർപെനെട്രേറ്റിംഗ് ഘട്ടങ്ങളുടെ സംയോജനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.ഈ ഘട്ടങ്ങൾ തുറന്ന സുഷിരങ്ങളായി മാറും.ഘടനകൾ.ഈയിടെ അവതരിപ്പിച്ച നീരാവി ഘട്ടം ഡെലിഗേഷൻ (VPD) ഡെലിഗേഷൻ രീതികൾ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഖര മൂലകങ്ങളുടെ നീരാവി മർദ്ദത്തിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ ചൂഷണം ചെയ്ത് ഒരൊറ്റ മൂലകത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുത്ത ബാഷ്പീകരണത്തിലൂടെ തുറന്ന നാനോപോറസ് ഘടനകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു22,23.
ഒരു ഗുണപരമായ തലത്തിൽ, ഈ അശുദ്ധി നീക്കംചെയ്യൽ രീതികളെല്ലാം സ്വയം-സംഘടിത അശുദ്ധി നീക്കംചെയ്യൽ പ്രക്രിയയുടെ രണ്ട് പ്രധാന പൊതു സവിശേഷതകൾ പങ്കിടുന്നു.ഒന്നാമതായി, ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ മുകളിൽ പറഞ്ഞ അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ (ഏറ്റവും ലളിതമായ അലോയ് AXB1-X ലെ B പോലുള്ളവ) തിരഞ്ഞെടുത്ത പിരിച്ചുവിടലാണിത്.ECD24-ലെ പയനിയറിംഗ് പരീക്ഷണാത്മകവും സൈദ്ധാന്തികവുമായ പഠനങ്ങളിൽ രണ്ടാമത്തേത്, മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ അലോയ്യ്ക്കും പരിസ്ഥിതിക്കും ഇടയിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിനൊപ്പം അലിഞ്ഞുചേരാത്ത മൂലകം A യുടെ വ്യാപനമാണ്.ഇൻ്റർഫേസ് പരിമിതമാണെങ്കിലും, ബൾക്ക് അലോയ്കളിലെ സ്പിനോഡൽ ക്ഷയത്തിന് സമാനമായ ഒരു പ്രക്രിയയിലൂടെ ആറ്റോമിക്-സമ്പന്നമായ പ്രദേശങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ ഡിഫ്യൂഷന് കഴിയും.ഈ സമാനത ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, വ്യത്യസ്ത അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ രീതികൾ വ്യക്തമല്ലാത്ത കാരണങ്ങളാൽ വ്യത്യസ്ത രൂപഘടനകൾ ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം.5% 25 വരെ കുറവുള്ള (Au in AgAu പോലുള്ളവ) ആറ്റോമിക് ഫ്രാക്ഷനുകളുടെ (X) ടോപ്പോളജിക്കൽ സംബന്ധിയായ ഹൈ-ഓർഡർ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ECDക്ക് കഴിയുമെങ്കിലും, LMD യുടെ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ, പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ഈ സമാനമായ രീതി ടോപ്പോളജിക്കൽ സംബന്ധമായ ഘടനകളെ മാത്രമേ സൃഷ്ടിക്കൂ എന്നാണ്. .ഉദാഹരണത്തിന്, വളരെ വലിയ X-ന്, Cu ഉരുകുന്നത് വഴി വേർപെടുത്തിയ TaTi അലോയ്കളുടെ കാര്യത്തിൽ 20% അനുബന്ധ ദ്വിമുഖ ഘടനയാണ് (വിവിധ ഇസിഡി, എൽഎംഡി ഫോം X എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നതിന് റെഫറൻസ് 18 ലെ ചിത്രം 2 കാണുക. ).ഈ പൊരുത്തക്കേട് സൈദ്ധാന്തികമായി വിശദീകരിക്കുന്നത് ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ സ്പിനോഡൽ വിഘടനത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തവും യൂടെക്റ്റിക്-കപ്പിൾഡ് വളർച്ചയുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതുമായ ഒരു ഡിഫ്യൂഷൻ-കപ്പിൾഡ് ഗ്രോത്ത് മെക്കാനിസമാണ്.ഒരു അശുദ്ധി നീക്കം ചെയ്യൽ പരിതസ്ഥിതിയിൽ, ഡിഫ്യൂഷൻ-കപ്പിൾഡ് ഗ്രോത്ത്, എ-റിച്ച് ഫിലമെൻ്റുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ 2 ഡിയിലെ അടരുകൾ), ബി-റിച്ച് ലിക്വിഡ് ചാനലുകൾ എന്നിവ അശുദ്ധി നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ ഡിഫ്യൂഷൻ വഴി ഒരുമിച്ച് വളരാൻ അനുവദിക്കുന്നു.ജോഡി വളർച്ച X ൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് വിന്യസിച്ച ടോപ്പോളജിക്കൽ അൺബൗണ്ട് ഘടനയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, കൂടാതെ X ൻ്റെ താഴത്തെ ഭാഗത്ത് അടിച്ചമർത്തപ്പെടുന്നു, അവിടെ A ഘട്ടത്തിൽ സമ്പന്നമായ അൺബൗണ്ട് ദ്വീപുകൾ മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ.വലിയ X-ൽ, ബോണ്ടഡ് വളർച്ച അസ്ഥിരമാകും, സിംഗിൾ-ഫേസ് എച്ചിംഗിന് ശേഷവും ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്ന പൂർണ്ണമായി ബോണ്ടഡ് 3D ഘടനകളുടെ രൂപീകരണത്തെ അനുകൂലിക്കുന്നു.രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, LMD17 അല്ലെങ്കിൽ SMD20 (Fe80Cr20)XNi1-X അലോയ്കൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ഓറിയൻ്റേഷൻ ഘടന X 0.5 വരെ പരീക്ഷണാത്മകമായി നിരീക്ഷിച്ചു, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഡിഫ്യൂഷൻ-കപ്പിൾഡ് ഗ്രോത്ത് LMD, SMD എന്നിവയ്‌ക്ക് സർവ്വവ്യാപിയായ ഒരു സംവിധാനമാണ്. ഒരു ഇഷ്ടപ്പെട്ട വിന്യാസ ഘടനയുണ്ട്.
ECD-യും NMD രൂപഘടനയും തമ്മിലുള്ള ഈ വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ കാരണം വ്യക്തമാക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ TaXTi1-X അലോയ്കളുടെ NMD-യുടെ ഘട്ടം ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുകളും പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങളും നടത്തി, അതിൽ ദ്രാവക ചെമ്പിൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന മൂലകങ്ങൾ ചേർത്ത് പിരിച്ചുവിടൽ ചലനാത്മകത പരിഷ്കരിച്ചു.ഇസിഡിയും എൽഎംഡിയും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് സെലക്ടീവ് ഡിസൊല്യൂഷനും ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ഡിഫ്യൂഷനും ആണെങ്കിലും, ഈ രണ്ട് പ്രക്രിയകൾക്കും രൂപാന്തര വ്യത്യാസങ്ങളിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാവുന്ന പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ നിഗമനം ചെയ്തു.ആദ്യം, പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ട വോൾട്ടേജിൻ്റെ പ്രവർത്തനമെന്ന നിലയിൽ സ്ഥിരമായ പീൽ ഫ്രണ്ട് വെലോസിറ്റി V12 ഉള്ള ഇൻ്റർഫേസാണ് ECD-യിലെ പീൽ ചലനാത്മകത നിയന്ത്രിക്കുന്നത്.പാരൻ്റ് അലോയ്യിൽ റിഫ്രാക്റ്ററി കണങ്ങളുടെ ഒരു ചെറിയ അംശം (ഉദാ. Ag-Au-ലെ Pt) ചേർക്കുമ്പോൾ പോലും ഇത് സത്യമാണ്, ഇത് ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ദ്രവ്യതയെ മന്ദഗതിയിലാക്കുന്നു, അലോയ് ചെയ്യാത്ത പദാർത്ഥത്തെ വൃത്തിയാക്കുകയും സ്ഥിരപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ അതേ രൂപഘടന നിലനിർത്തുന്നു.ടോപ്പോളജിക്കലി കപ്പിൾഡ് സ്ട്രക്ച്ചറുകൾ കുറഞ്ഞ V-ൽ X-ൽ മാത്രമേ ലഭിക്കൂ, ഘടനയുടെ വിഘടനം തടയാൻ മതിയായ സോളിഡ് വോളിയം അംശം നിലനിർത്താൻ മിശ്ര ഘടകങ്ങൾ 25-ൻ്റെ നിലനിർത്തൽ വലുതാണ്.ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ഡിഫ്യൂഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്ക് രൂപാന്തര തിരഞ്ഞെടുപ്പിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുമെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഇതിനു വിപരീതമായി, ഒരു എൽഎംഡിയിലെ അലോയ് റിമൂവിംഗ് ഗതിവിഗതികൾ ഡിഫ്യൂഷൻ നിയന്ത്രിതമാണ്. ദ്രാവക വ്യാപന ഗുണകത്തിന്..
രണ്ടാമതായി, ഇസിഡി സമയത്ത്, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിലെ ഇംമിസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ ലായകത വളരെ കുറവാണ്, അതിനാൽ അവ അലോയ്-ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇൻ്റർഫേസിലൂടെ മാത്രമേ വ്യാപിക്കാൻ കഴിയൂ.നേരെമറിച്ച്, എൽഎംഡിയിൽ, AXB1-X മുൻഗാമി അലോയ്കളുടെ "ഇംമിസിബിൾ" മൂലകങ്ങൾക്ക് (A) സാധാരണഗതിയിൽ പരിമിതമാണെങ്കിലും, ഉരുകുന്നത് വളരെ കുറവാണ്.സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന CuTaTi ടെർനറി സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ടെർനറി ഫേസ് ഡയഗ്രമിൻ്റെ വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് ഈ നേരിയ ലായകത അനുമാനിക്കാം. ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ദ്രവ വശത്ത് Ta, Ti എന്നിവയുടെ സന്തുലിത സാന്ദ്രതയ്‌ക്കെതിരായ ഒരു ലിക്വിഡസ് ലൈൻ പ്ലോട്ട് ചെയ്‌ത് സോളബിലിറ്റി കണക്കാക്കാം (\( {c}_{ {{{{{{\rm{Ta)))))}}} ^{l}\ ) കൂടാതെ \({c}_{{{{({\rm{Ti}}} . സ്ഥിരാങ്കവും അതിൻ്റെ മൂല്യം X മായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അനുബന്ധ ചിത്രം 1b കാണിക്കുന്നത് \({c}_{{{{{{\rm{Ta}}}}} ))}^{l}\) 10 എന്ന ശ്രേണിയിൽ വീഴുന്നു എന്നാണ് -3 − 10 ^{l}\) 15.16 ന് തുല്യമാണ്.അലോയ്യിലെ കലരാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ഈ “ചോർച്ച” ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൽ ഒരു ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ഘടനയുടെ രൂപീകരണത്തെ ബാധിക്കും, ഇത് വോളിയം ഡിഫ്യൂഷൻ കാരണം ഘടനയുടെ പിരിച്ചുവിടലിനും പരുക്കനും കാരണമാകും.
(i) അലോയ് V നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള കുറഞ്ഞ നിരക്കും (ii) ഉരുകിയതിലേക്ക് കലരാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിൻ്റെ കുറഞ്ഞ നിരക്കും വെവ്വേറെ വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായി മുന്നോട്ട് പോയി.ആദ്യം, \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\) ന് നന്ദി, ബണ്ടിൽ ഫ്രണ്ടിൻ്റെ ഘടനയുടെ രൂപാന്തര പരിണാമം പഠിക്കുന്നതിലൂടെ, വി വേണ്ടത്ര കുറയുന്നതിൻ്റെ ഫലം പഠിക്കാൻ സാധിച്ചു.വലിയ സമയം.അതിനാൽ, മുമ്പത്തെ പഠനങ്ങളേക്കാൾ ദൈർഘ്യമേറിയ കാലയളവിൽ ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് ഞങ്ങൾ ഈ പ്രഭാവം അന്വേഷിച്ചു, ഇത് X15 ഇൻ്റർമീഡിയറ്റിൻ്റെ വ്യാപന-കപ്പിൾഡ് വളർച്ചയാൽ രൂപപ്പെട്ട ടോപ്പോളജിക്കലി അൺകപൾഡ് അലൈൻമെൻ്റ് ഘടനകളുടെ സാന്നിധ്യം വെളിപ്പെടുത്തി.രണ്ടാമതായി, ചോർച്ച നിരക്ക് കുറക്കുന്നതിൽ കലർപ്പില്ലാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കുന്നതിനായി, ചോർച്ച നിരക്ക് യഥാക്രമം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും കുറയ്ക്കുന്നതിനുമായി ഞങ്ങൾ ചെമ്പ് ഉരുകലിൽ Ti, Ag എന്നിവ ചേർത്തു, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന രൂപഘടന, വേർതിരിക്കൽ ചലനാത്മകത, ഏകാഗ്രത വിതരണം എന്നിവ പഠിച്ചു. ഉരുകുക.അലോയ് ഘടനയ്ക്കുള്ളിലെ കണക്കുകൂട്ടലുകളിലൂടെയും പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെയും നിയുക്ത Cu ഉരുകുന്നു.Cu മെൽറ്റ് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി ഞങ്ങൾ മീഡിയയിൽ 10% മുതൽ 30% വരെയുള്ള Ti കൂട്ടിച്ചേർക്കലുകൾ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്.Ti ചേർക്കുന്നത് ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിൻ്റെ അരികിലുള്ള Ti കോൺസൺട്രേഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഈ ലെയറിനുള്ളിലെ Ti കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് കുറയ്ക്കുകയും പിരിച്ചുവിടൽ നിരക്ക് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ഇത് \({c}_{{({\rm{Ti}}}}}}}^{l}\), അങ്ങനെ \({c}_{{{{{) കൂട്ടി Ta-യുടെ ചോർച്ച നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു {\rm{Ta}}}}}}^{l}\) (അനുബന്ധ ചിത്രം 1b) 10% മുതൽ 30% വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു ഉരുകുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ അലോയ്ബിലിറ്റി, ഞങ്ങൾ CuAgTaTi ക്വാട്ടേണറി സിസ്റ്റത്തെ ഒരു കാര്യക്ഷമമായ (CuAg)TaTi ടെർനറി സിസ്റ്റമായി രൂപപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, അതിൽ Ti, Ta എന്നിവയുടെ ലയിക്കുന്നത CuAg ഉരുകൽ (കുറിപ്പ് കാണുക) 2, സപ്ലിമെൻ്ററി എന്നിവയിലെ എജിയുടെ സാന്ദ്രതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ചിത്രം 2-4).Ag ചേർക്കുന്നത് നിയുക്ത ഘടനയുടെ അരികിൽ Ti യുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നില്ല.എന്നിരുന്നാലും, Ag-യിലെ Ti യുടെ ലായകത Cu-യേക്കാൾ കുറവായതിനാൽ, ഇത് \({c}_{{{{\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം 1 ) 4b) ചോർച്ച നിരക്ക് Ta.
ഘട്ടം ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുകളുടെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്, ക്ഷയത്തിൻ്റെ മുൻഭാഗത്ത് ടോപ്പോളജിക്കലി കപ്പിൾഡ് ഘടനകളുടെ രൂപീകരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന്, കപ്പിൾഡ് വളർച്ച വളരെക്കാലം അസ്ഥിരമാകുമെന്നാണ്.ഡീലാമിനേഷൻ്റെ പിന്നീടുള്ള ഘട്ടത്തിൽ ഡീലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിന് സമീപം രൂപം കൊള്ളുന്ന Ta15T85 അലോയ്‌യുടെ അടിവസ്‌ത്ര പാളി, ചെമ്പ് സമ്പുഷ്ടമായ ഘട്ടം കൊത്തിവെച്ചതിന് ശേഷവും ടോപ്പോളജിക്കൽ ബോണ്ടഡ് ആയി തുടരുന്നുവെന്ന് കാണിച്ച് ഞങ്ങൾ ഈ നിഗമനം പരീക്ഷണാത്മകമായി സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.ലിക്വിഡ് ഉരുകുന്നതിലെ അംശകലർന്ന മൂലകങ്ങളുടെ ബൾക്ക് ഡിഫ്യൂസിവ് ഗതാഗതം മൂലം ചോർച്ച നിരക്ക് രൂപാന്തര പരിണാമത്തിൽ ആഴത്തിലുള്ള സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുവെന്നും ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഇസിഡിയിൽ ഇല്ലാത്ത ഈ പ്രഭാവം, ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിലെ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ കോൺസൺട്രേഷൻ പ്രൊഫൈലുകൾ, സോളിഡ് ഫേസിൻ്റെ അംശം, എൽഎംഡി ഘടനയുടെ ടോപ്പോളജി എന്നിവയെ ശക്തമായി ബാധിക്കുന്നതായി ഇവിടെ കാണിക്കുന്നു.
ഈ വിഭാഗത്തിൽ, Cu-ലേക്ക് Ti അല്ലെങ്കിൽ Ag ചേർക്കുന്നതിൻ്റെ ഫലത്തിൻ്റെ ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ പ്രകാരമുള്ള ഞങ്ങളുടെ പഠനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ ഞങ്ങൾ ആദ്യം അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി വ്യത്യസ്ത രൂപഘടനകൾ ഉണ്ടാകുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.Cu70Ti30, Cu70Ag30 എന്നിവയിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച TaXTi1-X അലോയ്‌കളുടെ ഘട്ടം ഫീൽഡിൻ്റെ ത്രിമാന മോഡലിംഗിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 1 അവതരിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ 5 മുതൽ 15% വരെ കലരാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ കുറഞ്ഞ ആറ്റോമിക് ഉള്ളടക്കമുള്ള ശുദ്ധമായ ചെമ്പ് ഉരുകുന്നു.ശുദ്ധമായ Cu (മൂന്നാം വരി) യുടെ അൺബൗണ്ട് ഘടനയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ Ti, Ag എന്നിവയുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ ടോപ്പോളജിക്കൽ ബോണ്ടഡ് ഘടനകളുടെ രൂപവത്കരണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് ആദ്യ രണ്ട് വരികൾ കാണിക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, Ti ചേർക്കുന്നത് Ta ചോർച്ച വർദ്ധിപ്പിച്ചു, അതുവഴി കുറഞ്ഞ X അലോയ്കളുടെ (Ta5Ti95, Ta10Ti90) ഡീലാമിനേഷൻ തടയുകയും Ta15Ti85 ഡീലാമിനേഷൻ സമയത്ത് പുറംതള്ളപ്പെട്ട പോറസ് പാളി വൻതോതിൽ പിരിച്ചുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.നേരെമറിച്ച്, ആഗ് (രണ്ടാമത്തെ വരി) കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിൻ്റെ ചെറിയ പിരിച്ചുവിടൽ ഉപയോഗിച്ച് അടിസ്ഥാന അലോയ്യുടെ എല്ലാ ഘടകങ്ങളുടെയും ടോപ്പോളജിക്കൽ ബന്ധപ്പെട്ട ഘടനയുടെ രൂപീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു.ഒരു ദ്വിമുഖ ഘടനയുടെ രൂപീകരണം അത്തിപ്പഴത്തിൽ അധികമായി ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.1b, ഇത് ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട് ഡീലാമിനേഷൻ്റെ ആഴം കൂടുന്ന ഡെപ്‌ലെറ്റിനൊപ്പം ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനയുടെ ചിത്രങ്ങളും പരമാവധി ആഴത്തിലുള്ള സോളിഡ്-ലിക്വിഡ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ചിത്രവും കാണിക്കുന്നു (വലത് വലത് ചിത്രം).
3D ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ (128 × 128 × 128 nm3) ഡെലിഗേറ്റഡ് അലോയ്‌യുടെ അന്തിമ രൂപഘടനയിൽ ഒരു ദ്രാവക ഉരുകലിൽ ഒരു ലായനി ചേർക്കുന്നതിൻ്റെ നാടകീയമായ പ്രഭാവം കാണിക്കുന്നു.മുകളിലെ അടയാളം പാരൻ്റ് അലോയ് (TaXTi1-X) ഘടനയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ലംബമായ അടയാളം Cu അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൃദുലമാക്കൽ മാധ്യമത്തിൻ്റെ ഉരുകൽ ഘടനയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.മാലിന്യങ്ങളില്ലാത്ത ഘടനയിൽ ഉയർന്ന Ta സാന്ദ്രത ഉള്ള പ്രദേശങ്ങൾ തവിട്ട് നിറത്തിലും ഖര-ദ്രാവക ഇൻ്റർഫേസ് നീലയിലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.b Cu70Ag30 മെൽറ്റിലെ (190 × 190 × 190 nm3) അൺഡോപ്പ് ചെയ്യാത്ത Ta15Ti85 മുൻഗാമി അലോയ് ഫേസ് ഫീൽഡിൻ്റെ ത്രിമാന സിമുലേഷൻ.ആദ്യത്തെ 3 ഫ്രെയിമുകൾ വിവിധ ഡെലിഗേഷൻ ഡെപ്‌റ്റുകളിൽ ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനയുടെ സോളിഡ് ഏരിയ കാണിക്കുന്നു, അവസാന ഫ്രെയിം പരമാവധി ആഴത്തിൽ സോളിഡ്-ലിക്വിഡ് ഇൻ്റർഫേസ് മാത്രം കാണിക്കുന്നു.(b) എന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സിനിമ സപ്ലിമെൻ്ററി മൂവി 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
2D ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ലായനി കൂട്ടിച്ചേർക്കലിൻ്റെ പ്രഭാവം കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെട്ടു, ഇത് ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിലെ ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ മോഡ് രൂപീകരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ നൽകുകയും ഡീലാമിനേഷൻ ചലനാത്മകത അളക്കുന്നതിന് 3D സിമുലേഷനുകളേക്കാൾ വലിയ ദൈർഘ്യവും സമയ സ്കെയിലുകളും അനുവദിക്കുകയും ചെയ്തു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.Cu70Ti30, Cu70Ag30 എന്നിവയിലൂടെ Ta15Ti85 മുൻഗാമി അലോയ് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ അനുകരണത്തിൻ്റെ ചിത്രങ്ങൾ ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു.രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും, ഡിഫ്യൂഷൻ-കപ്പിൾഡ് വളർച്ച വളരെ അസ്ഥിരമാണ്.അലോയ്യിലേക്ക് ലംബമായി തുളച്ചുകയറുന്നതിനുപകരം, സുസ്ഥിരമായ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ ദ്രാവക ചാനലുകളുടെ നുറുങ്ങുകൾ വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ പാതകളിൽ ഇടത്തോട്ടും വലത്തോട്ടും ക്രമരഹിതമായി നീങ്ങുന്നു, ഇത് 3D സ്ഥലത്ത് ടോപ്പോളജിക്കൽ സംബന്ധമായ ഘടനകളുടെ രൂപവത്കരണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്ന വിന്യസിച്ച ഘടനകളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 1).എന്നിരുന്നാലും, Ti, Ag അഡിറ്റീവുകൾ തമ്മിൽ ഒരു പ്രധാന വ്യത്യാസമുണ്ട്.Cu70Ti30 ഉരുകലിന് (ചിത്രം 2a), രണ്ട് ദ്രാവക ചാനലുകളുടെ കൂട്ടിയിടി സോളിഡ്-ലിക്വിഡ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ലയനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ഘടനയിൽ നിന്ന് രണ്ട് ചാനലുകൾ പിടിച്ചെടുക്കുന്ന സോളിഡ് ബൈൻഡറുകളുടെ എക്സ്ട്രൂഷനിലേക്കും ആത്യന്തികമായി പിരിച്ചുവിടലിലേക്കും നയിക്കുന്നു. .നേരെമറിച്ച്, Cu70Ag30 ഉരുകലിന് (ചിത്രം 2 ബി), ഖര, ദ്രാവക ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസിലെ Ta സമ്പുഷ്ടീകരണം, ഉരുകിയിലേക്കുള്ള Ta ലീക്കേജ് കുറയുന്നതിനാൽ സംയോജനത്തെ തടയുന്നു.തൽഫലമായി, ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിലെ ബോണ്ടിൻ്റെ കംപ്രഷൻ അടിച്ചമർത്തപ്പെടുന്നു, അതുവഴി കണക്റ്റീവ് ഘടനകളുടെ രൂപീകരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, ലിക്വിഡ് ചാനലിൻ്റെ അരാജകമായ ആന്ദോളന ചലനം കട്ട്ഓഫ് അടിച്ചമർത്തപ്പെടുമ്പോൾ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള വിന്യാസത്തോടുകൂടിയ ഒരു ദ്വിമാന ഘടന സൃഷ്ടിക്കുന്നു (ചിത്രം 2 ബി).എന്നിരുന്നാലും, ഈ വിന്യാസം ബോണ്ടിൻ്റെ സ്ഥിരമായ വളർച്ചയുടെ ഫലമല്ല.3D-യിൽ, അസ്ഥിരമായ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം ഒരു നോൺ-കോആക്സിയൽ ബന്ധിപ്പിച്ച ദ്വികോണ ഘടന സൃഷ്ടിക്കുന്നു (ചിത്രം 1 ബി).
Cu70Ti30 (a), Cu70Ag30 (b) എന്നിവയുടെ 2D ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുകളുടെ സ്നാപ്പ്ഷോട്ടുകൾ Ta15Ti85 അലോയ്യിലേക്ക് വീണ്ടും ഉരുകുന്നത് അസ്ഥിരമായ വ്യാപന-കപ്പിൾഡ് വളർച്ചയെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു.ഫ്ലാറ്റ് സോളിഡ്/ലിക്വിഡ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ പ്രാരംഭ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് അളക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത അശുദ്ധി നീക്കംചെയ്യൽ ആഴങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന ചിത്രങ്ങൾ.ലിക്വിഡ് ചാനൽ കൂട്ടിയിടികളുടെ വ്യത്യസ്ത വ്യവസ്ഥകൾ ഇൻസെറ്റുകൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് സോളിഡ് ബൈൻഡറുകളുടെ വേർപിരിയലിലേക്കും യഥാക്രമം Cu70Ti30, Cu70Ag30 എന്നിവ ഉരുകുന്നതിലേക്കും നയിക്കുന്നു.Cu70Ti30 ൻ്റെ ഡൊമെയ്ൻ വീതി 1024 nm ആണ്, Cu70Ag30 384 nm ആണ്.നിറമുള്ള ബാൻഡ് Ta സാന്ദ്രതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങൾ ദ്രാവക മേഖല (കടും നീല), അടിസ്ഥാന അലോയ് (ഇളം നീല), അൺലോയ്ഡ് ഘടന (ഏതാണ്ട് ചുവപ്പ്) എന്നിവ തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയുന്നു.ഈ സിമുലേഷനുകളുടെ മൂവികൾ സപ്ലിമെൻ്റൽ മൂവികൾ 2, 3 എന്നിവയിൽ ഫീച്ചർ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് അസ്ഥിരമായ വ്യാപന-കപ്പിൾഡ് വളർച്ചയുടെ സമയത്ത് ദ്രാവക ചാനലുകളിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ പാതകളെ ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്യുന്നു.
2D ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ്റെ മറ്റ് ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ ഡീലാമിനേഷൻ ഡെപ്ത്, സമയം (V ന് തുല്യമായ ചരിവ്) ഗ്രാഫ്.Cu മെൽറ്റിൽ Ti അല്ലെങ്കിൽ Ag ചേർക്കുന്നത് പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ വേർതിരിക്കൽ ഗതിവിഗതികളെ മന്ദഗതിയിലാക്കുന്നുവെന്ന് 3a കാണിക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിനുള്ളിലെ ദ്രാവകത്തിലെ Ti കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് കുറയുന്നതാണ് ഈ മാന്ദ്യത്തിന് കാരണമെന്ന് 3b കാണിക്കുന്നു.Ti(Ag) ചേർക്കുന്നത് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ലിക്വിഡ് വശത്തുള്ള Ti യുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു (കുറക്കുന്നു) (\({c}_{{{{{{\rm{Ti))))) ))) ^{l \) ), ഇത് Ta യുടെ ചോർച്ചയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് സമയത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രവർത്തനമായി ഉരുകിയതിൽ ലയിച്ച Ta യുടെ ഭിന്നസംഖ്യയാൽ അളക്കുന്നു (ചിത്രം 3c), ഇത് Ti(Ag ചേർക്കുമ്പോൾ) വർദ്ധിക്കുന്നു (കുറയുന്നു). ).ചിത്രം 3d കാണിക്കുന്നത് രണ്ട് ലായനികൾക്കും, ഖരപദാർത്ഥങ്ങളുടെ വോളിയം അംശം ദ്വികോണിക ടോപ്പോളജിക്കൽ സംബന്ധമായ ഘടനകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് പരിധിക്ക് മുകളിലാണ് 28,29,30.ഉരുകാൻ Ti ചേർക്കുന്നത് Ta യുടെ ചോർച്ച വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഘട്ടം സന്തുലിതാവസ്ഥ കാരണം സോളിഡ് ബൈൻഡറിൽ Ti യുടെ നിലനിർത്തൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതുവഴി മാലിന്യങ്ങളില്ലാതെ ഘടനയുടെ ഏകീകൃതത നിലനിർത്തുന്നതിന് വോളിയം ഭിന്നസംഖ്യ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.ഞങ്ങളുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ സാധാരണയായി ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൻ്റെ വോളിയം ഫ്രാക്ഷൻ്റെ പരീക്ഷണാത്മക അളവുകളുമായി യോജിക്കുന്നു.
Ta15Ti85 അലോയ്‌യുടെ ഘട്ടം ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ, അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ ആഴത്തിൽ നിന്ന് അളക്കുന്ന അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ ചലനാത്മകതയിൽ Cu ഉരുകിയിലേക്കുള്ള Ti, Ag കൂട്ടിച്ചേർക്കലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു (a), ദ്രാവകത്തിലെ Ti കോൺസൺട്രേഷൻ പ്രൊഫൈൽ അലോയ് നീക്കം ചെയ്യൽ ആഴം 400 nm (നെഗറ്റീവ് ഡെപ്ത് അലോയ് ഘടനയ്ക്ക് പുറത്തുള്ള ഉരുകിലേക്ക് വികസിക്കുന്നു (അലോയ് മുൻവശത്ത് ഇടതുവശത്ത്) b Ta ചോർച്ചയും സമയവും (c) കൂടാതെ അലോയ്ഡ് ഘടനയിലെ ഖര ഭിന്നസംഖ്യയും ഉരുകൽ ഘടനയും (d) അധിക മൂലകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത ഉരുകുന്നത് abscissa (d) സഹിതം പ്ലോട്ട് ചെയ്തിരിക്കുന്നു (Ti - ഗ്രീൻ ലൈൻ, Ag - പർപ്പിൾ ലൈൻ, പരീക്ഷണം).
കാലക്രമേണ ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൻ്റെ വേഗത കുറയുന്നതിനാൽ, ഡിലാമിനേഷൻ സമയത്ത് രൂപാന്തരത്തിൻ്റെ പരിണാമം ഡിലാമിനേഷൻ വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതിൻ്റെ ഫലം കാണിക്കുന്നു.മുമ്പത്തെ ഒരു ഘട്ട ഫീൽഡ് പഠനത്തിൽ, Ta15Ti85 മുൻഗാമി അലോയ് ശുദ്ധമായ ചെമ്പ് ഉരുകി നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ യോജിപ്പിച്ച ടോപ്പോളജിക്കൽ അൺബൗണ്ട് ഘടനകളുടെ ഫലമായി യൂടെക്റ്റിക് പോലെയുള്ള കപ്പിൾഡ് വളർച്ച ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.എന്നിരുന്നാലും, അതേ ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ്റെ ദൈർഘ്യമേറിയ റണ്ണുകൾ കാണിക്കുന്നത് (സപ്ലിമെൻ്ററി മൂവി 4 കാണുക) വിഘടനത്തിൻ്റെ മുൻ വേഗത വേണ്ടത്ര ചെറുതാകുമ്പോൾ, കപ്പിൾഡ് വളർച്ച അസ്ഥിരമാകുമെന്ന്.അടരുകളുടെ ലാറ്ററൽ റോക്കിംഗിൽ അസ്ഥിരത പ്രകടമാകുന്നു, ഇത് അവയുടെ വിന്യാസത്തെ തടയുന്നു, അങ്ങനെ, ടോപ്പോളജിക്കൽ ബന്ധിപ്പിച്ച ഘടനകളുടെ രൂപവത്കരണത്തെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.സ്ഥിരതയുള്ള വളർച്ചയിൽ നിന്ന് അസ്ഥിരമായ റോക്കിംഗ് വളർച്ചയിലേക്കുള്ള മാറ്റം xi = 250 nm ന് 4.7 mm/s എന്ന നിരക്കിൽ സംഭവിക്കുന്നു.നേരെമറിച്ച്, Cu70Ti30 ഉരുകലിൻ്റെ അനുബന്ധ ഡിലാമിനേഷൻ ഡെപ്ത് xi അതേ നിരക്കിൽ ഏകദേശം 40 nm ആണ്.അതിനാൽ, Cu70Ti30 മെൽറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് അലോയ് നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ ഞങ്ങൾക്ക് അത്തരമൊരു പരിവർത്തനം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല (സപ്ലിമെൻ്ററി മൂവി 3 കാണുക), കാരണം ഉരുകിയതിൽ 30% Ti ചേർക്കുന്നത് അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ ചലനാത്മകതയെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.അവസാനമായി, മന്ദഗതിയിലുള്ള ഡിലാമിനേഷൻ ചലനാത്മകത കാരണം ഡിഫ്യൂഷൻ-കപ്പിൾഡ് വളർച്ച അസ്ഥിരമാണെങ്കിലും, ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിലെ ഹാർഡ് ബോണ്ടുകളുടെ λ0 ദൂരം സ്റ്റേഷണറിയുടെ \({\lambda }_{0}^{2}V=C\) നിയമത്തെ ഏകദേശം അനുസരിക്കുന്നു. വളർച്ച15,31 ഇവിടെ C ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണ്.
ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ്റെ പ്രവചനങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നതിന്, വലിയ സാമ്പിളുകളും ദൈർഘ്യമേറിയ അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ സമയവും ഉപയോഗിച്ച് അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി.നിയുക്ത ഘടനയുടെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ കാണിക്കുന്ന ഒരു സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രമാണ് ചിത്രം 4a.ഡീലാമിനേഷൻ്റെ ആകെ ആഴം xi ന് തുല്യമാണ്, ഖര, ദ്രാവക ഘട്ടങ്ങളുടെ പ്രാരംഭ അതിർത്തിയിൽ നിന്ന് ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിലേക്കുള്ള ദൂരം.hL എന്നത് പ്രാരംഭ ഖര-ദ്രാവക ഇൻ്റർഫേസിൽ നിന്ന് എച്ചിംഗിന് മുമ്പ് നിയുക്ത ഘടനയുടെ അരികിലേക്കുള്ള ദൂരമാണ്.ഒരു വലിയ എച്ച്എൽ ശക്തമായ Ta ചോർച്ചയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഡെലിഗേറ്റഡ് സാമ്പിളിൻ്റെ SEM ഇമേജിൽ നിന്ന്, നമുക്ക് ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനയുടെ വലിപ്പം hD അളക്കാൻ കഴിയും.എന്നിരുന്നാലും, ഉരുകുന്നത് ഊഷ്മാവിൽ ദൃഢമാകുന്നതിനാൽ, ബോണ്ടുകളില്ലാതെ ഒരു നിയുക്ത ഘടന നിലനിർത്താൻ സാധിക്കും.അതിനാൽ, സംക്രമണ ഘടന ലഭിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ ഉരുകുന്നത് (ചെമ്പ് സമ്പുഷ്ടമായ ഘട്ടം) കൊത്തിവെക്കുകയും പരിവർത്തന ഘടനയുടെ കനം അളക്കാൻ hC ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.
മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുമ്പോഴും ജ്യാമിതീയ പാരാമീറ്ററുകൾ നിർണ്ണയിക്കുമ്പോഴും രൂപഘടനയുടെ പരിണാമത്തിൻ്റെ ഒരു സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം: ചോർച്ച പാളിയുടെ കനം Ta hL, delaminated ഘടനയുടെ കനം hD, ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഘടന hC യുടെ കനം.(b) 10 µm.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന നിയുക്ത ഘടനകളുടെ ക്രോസ് സെക്ഷനുകൾ.4b,c നിയുക്ത അലോയ്‌യുടെ രൂപഘടനയിലും ചലനാത്മകതയിലും Cu ഉരുകുമ്പോൾ Ti, Ag എന്നിവ ചേർക്കുന്നതിൻ്റെ പ്രധാന പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.10 സെക്കൻഡ് xi ~ 270 μm ആഴത്തിൽ ശുദ്ധമായ ചെമ്പിൽ മുക്കി Ta15T85 അലോയ് അലോയ്യുടെ SEM കട്ട് (ഇടതുവശത്ത്) താഴത്തെ ഭാഗം ചിത്രം 4b കാണിക്കുന്നു.ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുകളേക്കാൾ നിരവധി ഓർഡറുകൾ വലുതായ അളക്കാവുന്ന പരീക്ഷണാത്മക സമയ സ്കെയിലിൽ, ഡീകൂപ്ലിംഗ് ഫ്രണ്ട് പ്രവേഗം മുകളിൽ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ത്രെഷോൾഡ് പ്രവേഗമായ 4.7 എംഎം/സെക്കിന് താഴെയാണ്, അതിന് താഴെ സ്ഥിരതയുള്ള യൂടെക്റ്റിക് ബോണ്ട് വളർച്ച അസ്ഥിരമാകും.അതിനാൽ, പീൽ ഫ്രണ്ടിന് മുകളിലുള്ള ഘടന ടോപ്പോളജിക്കൽ പൂർണ്ണമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.കൊത്തുന്നതിന് മുമ്പ്, അടിസ്ഥാന അലോയ്യുടെ ഒരു നേർത്ത പാളി പൂർണ്ണമായും അലിഞ്ഞുചേർന്നു (hL = 20 μm), ഇത് Ta ചോർച്ചയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (പട്ടിക 1).ചെമ്പ് സമ്പുഷ്ടമായ ഘട്ടം (വലത്) കെമിക്കൽ എച്ചിംഗിന് ശേഷം, ഡെലിഗേറ്റഡ് അലോയ് (hC = 42 µm) ഒരു നേർത്ത പാളി മാത്രമേ ശേഷിക്കുന്നുള്ളൂ, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു നിയുക്ത ഘടനയുടെ ഭൂരിഭാഗവും കൊത്തുപണി സമയത്ത് ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നഷ്ടപ്പെട്ടു, പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, ടോപ്പോളജിക്കൽ ബോണ്ടഡ് ആയിരുന്നില്ല ( ചിത്രം 1a)., മൂന്നാമത്തെ വരിയിലെ ഏറ്റവും വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം).അത്തിപ്പഴത്തിൽ.Cu70Ag30 മെൽറ്റിൽ ഏകദേശം 200 μm ആഴത്തിൽ 10 സെക്കൻഡ് മുക്കി നീക്കം ചെയ്ത Ta15Ti85 അലോയ്‌യുടെ പൂർണ്ണമായ SEM ക്രോസ് സെക്ഷനും 3D ചിത്രങ്ങളും 4c കാണിക്കുന്നു.\({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) ഡിഫ്യൂഷൻ നിയന്ത്രിത ചലനാത്മകതയ്‌ക്കൊപ്പം പീൽ ഡെപ്ത് വർദ്ധിക്കുമെന്ന് സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രവചിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ (അനുബന്ധ കുറിപ്പ് 4 കാണുക) 15 16, Cu ഉരുകുന്നതിന് 30% Ag ചേർക്കുമ്പോൾ, വേർപിരിയലിൻ്റെ ആഴം 270 μm ൽ നിന്ന് 220 μm ആയി കുറയുന്നത് പെക്ലെറ്റ് സംഖ്യ p യുടെ 1.5 ഘടകത്തിൻ്റെ കുറവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.Cu/Ag സമ്പുഷ്ടമായ ഘട്ടം (വലത്) കെമിക്കൽ എച്ചിംഗിന് ശേഷം, മുഴുവൻ നിയുക്ത ഘടനയും ഘടനാപരമായ സമഗ്രത (hC = 200 µm) നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ടോപ്പോളജിക്കൽ കപ്പിൾഡ് ദ്വികോണ ഘടനയാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു (ചിത്രം 1, വലത് ചിത്രം) രണ്ടാം നിരയും മുഴുവൻ. താഴത്തെ വരി).വിവിധ ഉരുകുകളിൽ നിയുക്ത അടിസ്ഥാന അലോയ് Ta15T85 ൻ്റെ എല്ലാ അളവുകളും പട്ടികയിൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു.1. ഞങ്ങളുടെ നിഗമനങ്ങളെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്ന, വിവിധ ഉരുകുകളിലെ അൺലോയ്ഡ് Ta10Ti90 ബേസ് അലോയ്കളുടെ ഫലങ്ങളും ഞങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.Cu70Ag30 മെൽറ്റിൽ (hL = 0 μm) അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഘടന ശുദ്ധമായ Cu മെൽറ്റിൽ (hL = 20 μm) ഉള്ളതിനേക്കാൾ ചെറുതാണെന്ന് ലീക്കേജ് ലെയർ കനം Ta യുടെ അളവുകൾ കാണിച്ചു.നേരെമറിച്ച്, ഉരുകുന്നതിന് Ti ചേർക്കുന്നത് കൂടുതൽ ദുർബലമായ അലോയ്ഡ് ഘടനകളെ ലയിപ്പിക്കുന്നു (hL = 190 μm).ശുദ്ധമായ Cu മെൽറ്റിനും (hL = 250 μm) Cu70Ag30 മെൽറ്റിനും (hL = 150 μm) ഇടയിലുള്ള ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനയുടെ പിരിച്ചുവിടലിലെ കുറവ് Ta10Ti90 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നിയുക്ത അലോയ്കളിൽ കൂടുതൽ പ്രകടമാണ്.
വ്യത്യസ്‌ത ഉരുകലിൻ്റെ ഫലം മനസ്സിലാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ചിത്രം 5-ൽ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളുടെ ഒരു അധിക അളവ് വിശകലനം നടത്തി (സപ്ലിമെൻ്ററി ഡാറ്റ 1 കൂടി കാണുക).അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ശുദ്ധമായ Cu മെൽറ്റ് (ചിത്രം 5a), Cu70Ag30 മെൽറ്റ് (ചിത്രം 5 ബി) എന്നിവയിലെ എക്‌സ്‌ഫോളിയേഷൻ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ എക്‌സ്‌ഫോളിയേഷൻ്റെ ദിശയിൽ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ അളന്ന ഏകാഗ്രത വിതരണങ്ങൾ 5a-b കാണിക്കുന്നു.സോളിഡ് ബൈൻഡറിലെ ഡിലാമിനേഷൻ ലെയറിൻ്റെ അരികിലുള്ള ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ട് മുതൽ ഡിലാമിനേഷൻ സമയത്ത് ദ്രവരൂപത്തിലുള്ള (Cu അല്ലെങ്കിൽ CuAg ൽ സമ്പുഷ്ടമായ) ഘട്ടം വരെയുള്ള ദൂരത്തിനെതിരെ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത പ്ലോട്ട് ചെയ്യുന്നു.ഇസിഡിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, വിഭജനത്തിൻ്റെ തോത് അനുസരിച്ച്, എൽഎംഡിയിൽ, സോളിഡ് ബൈൻഡറിലെ സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഖര-ദ്രവ ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള പ്രാദേശിക തെർമോഡൈനാമിക് സന്തുലിതാവസ്ഥയാണ്. ദ്രാവക ഘട്ടങ്ങൾ.അലോയ് സ്റ്റേറ്റ് ഡയഗ്രമുകൾ.അടിസ്ഥാന അലോയ്യിൽ നിന്ന് Ti അലിഞ്ഞുപോകുന്നതിനാൽ, ഡീലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ട് മുതൽ ഡിലാമിനേഷൻ ലെയറിൻ്റെ അരികിലേക്ക് d വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് Ti സാന്ദ്രത കുറയുന്നു.തൽഫലമായി, ബണ്ടിലിനൊപ്പം d വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് Ta കോൺസൺട്രേഷൻ വർദ്ധിച്ചു, ഇത് ഘട്ടം ഫീൽഡ് സിമുലേഷനുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു (സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം. 5).Cu70Ag30 മെൽറ്റിലെ Ti കോൺസൺട്രേഷൻ ശുദ്ധമായ Cu മെൽറ്റിനേക്കാൾ ആഴം കുറഞ്ഞതാണ്, ഇത് മന്ദഗതിയിലുള്ള അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ നിരക്കുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.ചിത്രത്തിലെ അളന്ന കോൺസൺട്രേഷൻ പ്രൊഫൈലുകൾ.5b, ദ്രാവകത്തിലെ Ag, Cu എന്നിവയുടെ സാന്ദ്രതയുടെ അനുപാതം ഡെലിഗേറ്റഡ് അലോയ് പാളിയിൽ കൃത്യമായി സ്ഥിരമല്ലെന്ന് കാണിക്കുന്നു, അതേസമയം ഘട്ടം ഫീൽഡിൻ്റെ അനുകരണത്തിൽ ഈ അനുപാതം ഉരുകുന്നതിൻ്റെ അനുകരണത്തിൽ സ്ഥിരമായിരിക്കുമെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു കപട മൂലകം Cu70Ag30.ഈ അളവിലുള്ള വ്യത്യാസം ഉണ്ടെങ്കിലും, Ta ചോർച്ചയെ അടിച്ചമർത്തുന്നതിൽ Ag ചേർക്കുന്നതിൻ്റെ പ്രധാന ഗുണപരമായ പ്രഭാവം ഫേസ് ഫീൽഡ് മോഡൽ പിടിച്ചെടുക്കുന്നു.സോളിഡ് ബൈൻഡറുകളിലും ലിക്വിഡുകളിലും ഉള്ള നാല് മൂലകങ്ങളുടെയും കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റുകളുടെ പൂർണ്ണമായ അളവിലുള്ള മോഡലിംഗിന് TaTiCuAg ഘട്ടം ഡയഗ്രാമിൻ്റെ കൂടുതൽ കൃത്യമായ നാല്-ഘടക മോഡൽ ആവശ്യമാണ്, ഇത് ഈ സൃഷ്ടിയുടെ പരിധിക്കപ്പുറമാണ്.
(a) ശുദ്ധമായ Cu മെൽറ്റിലും (b) Cu70Ag30 ഉരുകിയിലുമുള്ള Ta15Ti85 അലോയ്‌യുടെ ഡീലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൽ നിന്നുള്ള ദൂരം d അനുസരിച്ച് അളന്ന കോൺസൺട്രേഷൻ പ്രൊഫൈലുകൾ.ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനയുടെ (സോളിഡ് ലൈൻ) ഖരപദാർഥങ്ങളുടെ അളന്ന വോളിയം അംശത്തിൻ്റെ താരതമ്യം Ta (ഡാഷ്ഡ് ലൈൻ) ചോർച്ചയില്ലാത്ത സമവാക്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സൈദ്ധാന്തിക പ്രവചനവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക.(1) (സി) ഇൻഫ്ലേറ്റ് ഇക്വേഷൻ പ്രവചനം.(1) ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൽ സമവാക്യം ശരിയാക്കി.(2) അതായത് ടാ ചോർച്ച കണക്കാക്കുന്നു.ശരാശരി ബോണ്ട് വീതി λw, ദൂരം λs (d) അളക്കുക.പിശക് ബാറുകൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.5c സോളിഡ് ബൈൻഡറിലെ അളന്ന Ta കോൺസൺട്രേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് മാസ് കൺസർവേഷനിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച സൈദ്ധാന്തിക പ്രവചനവുമായി (ഡാഷ്ഡ് ലൈൻ) ഉരുകിയതിൽ നിന്നുള്ള ശുദ്ധമായ ഡെലിഗേറ്റഡ് Cu, Cu70Ag30 ഘടനകൾക്കുള്ള ഖര ρ(d) (സോളിഡ് ലൈൻ) അളന്ന വോളിയം അംശം താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു \({{ c }_ {Ta}^{s}(d)\) (ചിത്രം 5a,b) കൂടാതെ Ta യുടെ ചോർച്ചയും വേർതിരിവിൻ്റെ വ്യത്യസ്ത ആഴങ്ങളുള്ള ബോണ്ടുകൾക്കിടയിൽ Ta യുടെ ഗതാഗതവും അവഗണിക്കുക.Ta ഖരത്തിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് മാറുകയാണെങ്കിൽ, അടിസ്ഥാന അലോയ്യിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന Ta മുഴുവൻ ഒരു സോളിഡ് ബൈൻഡറായി പുനർവിതരണം ചെയ്യണം.അങ്ങനെ, അലോയ് നീക്കം ചെയ്യുന്ന ദിശയിലേക്ക് ലംബമായി വിദൂര ഘടനയുടെ ഏത് പാളിയിലും, പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സംരക്ഷണം അർത്ഥമാക്കുന്നത് \({c}_{Ta}^{s}(d){S}_{s}(d )={c}_ {Ta}^{0}(d){S}_{t}\), എവിടെ \({c}_{Ta}^{s}(d)\) ഒപ്പം \({c) }_{Ta }^ {0}\) എന്നത് യഥാക്രമം ബൈൻഡറിലും മാട്രിക്സ് അലോയ്യിലും d സ്ഥാനത്തുള്ള Ta കോൺസൺട്രേഷനുകളാണ്, കൂടാതെ Ss(d), St എന്നിവ ഹാർഡ് ബൈൻഡറിൻ്റെയും മുഴുവൻ വിദൂര മേഖലയുടെയും ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയകളാണ്, യഥാക്രമം.ഇത് റിമോട്ട് ലെയറിലെ സോളിഡുകളുടെ വോളിയം അംശം പ്രവചിക്കുന്നു.
നിയുക്ത ശുദ്ധമായ ക്യൂവിൻ്റെ ഘടനയിൽ ഇത് എളുപ്പത്തിൽ പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്, നീല വരയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അനുബന്ധ \({c}_{Ta}^{s}(d)\) വളവുകൾ ഉപയോഗിച്ച് Cu70Ag30 ഉരുകുന്നു.ഈ പ്രവചനങ്ങൾ ചിത്രം 5c-ൽ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു, Ta ചോർച്ചയെ അവഗണിക്കുന്നത് വോളിയം ഫ്രാക്ഷൻ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ്റെ മോശം പ്രവചനമാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു.ലീക്ക്-ഫ്രീ മാസ് കൺസർവേഷൻ d കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വോളിയം ഫ്രാക്ഷനിൽ ഏകതാനമായ കുറവ് പ്രവചിക്കുന്നു, ഇത് ശുദ്ധമായ Cu ഉരുകുന്നതിൽ ഗുണപരമായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ Cu70Ag30 ഉരുകുന്നതിൽ അല്ല, ρ(d) ൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അളവ്.കൂടാതെ, ഇത് രണ്ട് ഉരുകലുകൾക്കും വേർതിരിക്കൽ മുൻവശത്തുള്ള വോളിയം ഭിന്നസംഖ്യകളുടെ ഗണ്യമായ അമിതമായ വിലയിരുത്തലിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.അളക്കാവുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ d ≈ 10 µm ന്, രണ്ട് ഉരുകലുകൾക്കും പ്രവചിച്ച ρ മൂല്യങ്ങൾ 0.5 കവിയുന്നു, അതേസമയം Cu, Cu70Ag30 ഉരുകലുകൾക്ക് അളന്ന ρ മൂല്യങ്ങൾ യഥാക്രമം 0.3, 0.4 എന്നിവയേക്കാൾ അല്പം കൂടുതലാണ്.
Ta ചോർച്ചയുടെ പ്രധാന പങ്ക് ഊന്നിപ്പറയുന്നതിന്, ഈ ചോർച്ച ഉൾപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഞങ്ങളുടെ സൈദ്ധാന്തിക പ്രവചനങ്ങൾ പരിഷ്കരിക്കുന്നതിലൂടെ, വിഘടിപ്പിക്കുന്ന മുൻഭാഗത്തിന് സമീപമുള്ള അളന്നതും പ്രവചിച്ചതുമായ ρ മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അളവ് പൊരുത്തക്കേട് ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.ഇതിനായി, Δt Δxi = vΔt സമയ ഇടവേളയിൽ Δxi = vΔt ദൂരത്തിൽ ക്ഷയത്തിൻ്റെ മുൻഭാഗം നീങ്ങുമ്പോൾ ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് ഒഴുകുന്ന Ta ആറ്റങ്ങളുടെ ആകെ എണ്ണം കണക്കാക്കാം, ഇവിടെ \(v={\dot{x )) _{i }( t )\) – ഡിലാമിനേഷൻ റേറ്റ്, ഡെപ്ത്, സമയം എന്നിവ അറിയപ്പെടുന്ന ബന്ധത്തിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വരാം \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t } \) ഡീയറേഷൻ.വേർതിരിക്കൽ മുൻവശത്തെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ സംരക്ഷണത്തിൻ്റെ പ്രാദേശിക നിയമം (d ≈ 0) ΔN = DlglΔtSl/va, ഇവിടെ gl എന്നത് ദ്രാവകത്തിലെ Ta ആറ്റങ്ങളുടെ കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റാണ്, va എന്നത് ഒരു ആറ്റോമിക് വോള്യമാണ്. ആറ്റോമിക് ഫ്രാക്ഷൻ, കൂടാതെ Sl = St - Ss എന്നത് ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിലുള്ള ദ്രാവക ചാനലിൻ്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ്.Ta ആറ്റങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് ഇൻ്റർഫേസിൽ സ്ഥിരമായ മൂല്യം \({c}_{Ta}^{l}\) ഉണ്ടെന്നും എക്‌സ്‌ഫോളിയേറ്റഡ് ലെയറിന് പുറത്ത് ഉരുകുന്നത് വളരെ ചെറുതാണെന്നും അനുമാനിച്ചുകൊണ്ട് കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് gl കണക്കാക്കാം. \( {g}_ {l}={c}_{Ta}^{l}/{x}_{i}\) നൽകുന്നു അതിനാൽ, \({{\Delta}}N=({{\Delta} { x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{Ta}^{l}/(2p)\).മുൻഭാഗം Δxi അകലത്തിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, സോളിഡ് ഫ്രാക്ഷൻ അടിസ്ഥാന അലോയ്യിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്ത Ta ആറ്റങ്ങളുടെ ആകെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാണ്, \({{\Delta}}{x}_{i}{S}_{t} { c }_{Ta}^ { 0}/{v}_{a}\), ദ്രാവകത്തിലേക്ക് ചോരുന്ന Ta ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ ആകെത്തുക, ΔN, കൂടാതെ സോളിഡ് ബൈൻഡറിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്\({{ \Delta} } {x}_{i}{S}_{s }{c}_{Ta}^{s}/{v}_{a}\).ഈ സമവാക്യം, ΔN, St = Ss + Sl എന്നീ ബന്ധങ്ങൾക്കായുള്ള മുകളിലുള്ള എക്സ്പ്രഷനും ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിലെ ഘട്ടങ്ങളും.
Ta ആറ്റങ്ങളുടെ സീറോ സോളബിലിറ്റിയുടെ പരിധിയിൽ, അത് ചോർച്ചയുടെ അഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു നേരത്തെയുള്ള പ്രവചനത്തിലേക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു, \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s} \)ദ്രാവകം ( \({c }_{Ta}^{l}=0\)).പരീക്ഷണാത്മക അളവുകളിൽ നിന്ന് \({c}_{Ta}^{l}\ഏകദേശം 0.03\) മൂല്യങ്ങളും (ചിത്രം 5a, b-ൽ കാണിച്ചിട്ടില്ല) പെക്ലെറ്റ് നമ്പറുകളും p ≈ 0.26, p ≈ 0.17 എന്നിവയും ഖരപദാർഥങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയും \ ( {c}_{Ta}^{s}\ഏകദേശം 0.3\) ഒപ്പം \({c}_{Ta}^{s}\ഏകദേശം 0.25\) Cu, Cu70Ag30 എന്നിവയ്‌ക്ക് യഥാക്രമം ഉരുകുമ്പോൾ, നമുക്ക് പ്രവചിച്ച മൂല്യം ലഭിക്കും ഉരുകുന്നത്, ρ ≈ 0.38 ഉം ρ ≈ 0.39 ഉം.ഈ പ്രവചനങ്ങൾ അളവുകളുമായി താരതമ്യേന നല്ല യോജിപ്പിലാണ്.ബാക്കിയുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ (ശുദ്ധമായ Cu ഉരുകലിന് 0.38 vs. അളന്നത് 0.32 ഉം Cu70Ag30 ഉരുകലിന് 0.39 പ്രവചിച്ചതും 0.43 അളന്നതും) ദ്രാവകങ്ങളിലെ വളരെ കുറഞ്ഞ Ta സാന്ദ്രതയുടെ വലിയ അളവെടുപ്പ് അനിശ്ചിതത്വത്താൽ വിശദീകരിക്കാം (\( {c }_{Ta }^ {l}\ഏകദേശം 0.03\)), ഇത് ശുദ്ധമായ ചെമ്പ് ഉരുകുമ്പോൾ അൽപ്പം വലുതായിരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
നിലവിലെ പരീക്ഷണങ്ങൾ നിർദ്ദിഷ്ട അടിസ്ഥാന അലോയ്കളിലും ഉരുകിയ മൂലകങ്ങളിലും നടത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഈ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ വിശകലനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങൾ സമവാക്യങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.(2) മറ്റ് എൽഎംഡി ഡോപ്പിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഇംപ്യൂരിറ്റി റിമൂവൽ (എസ്എസ്ഡി) പോലുള്ള മറ്റ് അനുബന്ധ രീതികൾക്കും വ്യാപകമായ പ്രയോഗം.ഇപ്പോൾ വരെ, എൽഎംഡി ഘടനയിൽ കലരാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ചോർച്ചയുടെ സ്വാധീനം പൂർണ്ണമായും അവഗണിക്കപ്പെട്ടു.ECDD-യിൽ ഈ പ്രഭാവം പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നില്ല എന്ന വസ്തുതയാണ് ഇതിന് പ്രധാനമായും കാരണം, ഇതുവരെ NMD REC-ന് സമാനമാണെന്ന് നിഷ്കളങ്കമായി അനുമാനിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഇസിഡിയും എൽഎംഡിയും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം, ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ലിക്വിഡ് വശത്ത് (\({c}_{Ti} ^{) മിശ്രണ മൂലകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത കാരണം എൽഎംഡിയിൽ ദ്രവങ്ങളിലെ ഇംമിസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ ലായകത വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുന്നു എന്നതാണ്. l}\)), ഇത് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ ലിക്വിഡ് വശത്തുള്ള (\({c}_{Ta}^{l}\)) ഇംമിസിബിൾ മൂലകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് സമവാക്യം പ്രവചിക്കുന്ന വോളിയം ഫ്രാക്ഷൻ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. .(2) LMD സമയത്ത് ഖര-ദ്രാവക ഇൻ്റർഫേസ് പ്രാദേശിക തെർമോഡൈനാമിക് സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായതിനാൽ ഉയർന്ന \({c}_{Ti}^{l}\) \({c} _) മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഈ മെച്ചപ്പെടുത്തലിന് കാരണം. {Ta} ^{l}\ അതുപോലെ, ഉയർന്ന \({c}_{Ti}^{s}\) Cu-നെ ഹാർഡ് ബൈൻഡറുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഈ ബൈൻഡറുകളിലെ സോളിഡ് Cu യുടെ സാന്ദ്രത 10% മുതൽ ക്രമേണ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു ചെറിയ ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിൻ്റെ അരികിൽ മൂല്യങ്ങളിലേക്കുള്ള കുറവ് നിസ്സാരമാണ് (സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം. 6). വിപരീതമായി, ECD മുഖേന AgAu അലോയ്കളിൽ നിന്ന് Ag യുടെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ നീക്കം ചെയ്യുന്നത് ഒരു സന്തുലിതമല്ലാത്ത പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്, ഇത് Au യുടെ ലയിക്കുന്നത വർദ്ധിപ്പിക്കില്ല. ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്. എൽഎംഡിക്ക് പുറമേ, സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഡ്രൈവുകൾക്കും ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ ബാധകമാകുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, സോളിഡ് ബൗണ്ടറി അലോയ് നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രാദേശിക തെർമോഡൈനാമിക് സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിർത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. വോളിയം ഫ്രാക്ഷനിലെ മാറ്റം ഈ പ്രതീക്ഷയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. SSD ഘടനയുടെ ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിലെ സോളിഡുകളുടെ അളവ് നിരീക്ഷിച്ചു, ഡെലിഗേഷൻ സമയത്ത് ഖര ലിഗമെൻ്റിൻ്റെ പിരിച്ചുവിടൽ ഉണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കലരാത്ത മൂലകങ്ങളുടെ ചോർച്ചയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഒപ്പം സമവാക്യവും.(2) Ta ലീക്കേജ് കാരണം അലോയ് റിമൂവൽ ഫ്രണ്ടിലെ ഖര ഭിന്നസംഖ്യയിൽ ഗണ്യമായ കുറവ് പ്രവചിക്കുന്നതിന്, മൊത്തത്തിലുള്ള ഖര ഭിന്നസംഖ്യയുടെ വിതരണം മനസിലാക്കാൻ അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ മേഖലയിലെ Ta ഗതാഗതം കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ പാളി, ഇത് ശുദ്ധമായ ചെമ്പ്, Cu70Ag30 ഉരുകൽ എന്നിവയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.Cu70Ag30 മെൽറ്റിന് (ചിത്രം 5c ലെ ചുവന്ന വര), ρ(d) ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിൻ്റെ പകുതിയോളം വരും.ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിൻ്റെ അരികിലുള്ള ഹാർഡ് ബൈൻഡറിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന Ta യുടെ ആകെ തുക അടിസ്ഥാന അലോയ്യേക്കാൾ കൂടുതലാണ് എന്നതാണ് ഈ മിനിമം.അതായത്, d ≈ 230 μm \({S}_{s}(d){c}_{Ta}^{s}(d)\, > \,{S}_{t}{c} _ { Ta}^{0}\), അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായും തുല്യമായ, അളന്ന ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 സമവാക്യം പ്രവചിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വളരെ വലുതാണ്.(1) ചോർച്ചയില്ല\({c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(d)\ഏകദേശം. 0.2\).ഇതിനർത്ഥം രക്ഷപ്പെടുന്ന Ta യുടെ ഒരു ഭാഗം വേർതിരിക്കുന്ന മുൻഭാഗത്ത് നിന്ന് ഈ മുൻവശത്ത് നിന്ന് വിദൂരമായ ഒരു പ്രദേശത്തേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു, ദ്രാവകത്തിലും ഖര-ദ്രാവക ഇൻ്റർഫേസിലും വ്യാപിക്കുന്നു, അവിടെ അത് വീണ്ടും നിക്ഷേപിക്കുന്നു.
ടാ ഹാർഡ് ബൈൻഡറുകളെ സമ്പുഷ്ടമാക്കുന്നതിന് ഈ പുനർനിർമ്മാണത്തിന് Ta ലീക്കേജിൻ്റെ വിപരീത ഫലമുണ്ട്, കൂടാതെ ടാ ചോർച്ചയുടെയും പുനർനിർമ്മാണത്തിൻ്റെയും സന്തുലിതമായി ഹാർഡ് ഫ്രാക്ഷൻ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ഗുണപരമായി വിശദീകരിക്കാം.Cu70Ag30 ഉരുകുന്നതിന്, ദ്രവത്തിലെ Ag സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് d (ചിത്രം 5b ലെ ബ്രൗൺ ഡോട്ടഡ് ലൈൻ) വർദ്ധിക്കുന്നു, Ta ദ്രവത്വം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ Ta ചോർച്ച കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞതിലെത്തിയതിന് ശേഷം d വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ρ(d) വർദ്ധിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. .ഹാർഡ് ബോണ്ടിൻ്റെ വേർപിരിയൽ മൂലം വിഘടിതമാകുന്നത് തടയാൻ ആവശ്യമായ ഒരു സോളിഡ് ഭാഗം ഇത് നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് Cu70Ag30 ഉരുകിയ ഘടനകൾ എച്ചിംഗിന് ശേഷം ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു.നേരെമറിച്ച്, ശുദ്ധമായ ചെമ്പ് ഉരുകുന്നതിന്, ചോർച്ചയും പുനർനിർമ്മാണവും പരസ്പരം മിക്കവാറും റദ്ദാക്കപ്പെടുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി നിയുക്ത പാളിയുടെ ഭൂരിഭാഗത്തിനും വിഘടന പരിധിക്ക് താഴെയുള്ള ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾ സാവധാനത്തിൽ കുറയുന്നു, ഇത് ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്ന വളരെ നേർത്ത പാളി മാത്രം അവശേഷിക്കുന്നു. നിയുക്ത പാളി.(ചിത്രം 4 ബി, പട്ടിക 1).
ഇതുവരെ, ഞങ്ങളുടെ വിശകലനങ്ങൾ പ്രധാനമായും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് സോളിഡ് ഫ്രാക്ഷനിലും ഡെലിഗേറ്റഡ് സ്ട്രക്ച്ചറുകളുടെ ടോപ്പോളജിയിലും ഒരു സ്ഥാനഭ്രംശം സംഭവിക്കുന്ന മാധ്യമത്തിലെ മിശ്രിത മൂലകങ്ങളുടെ ചോർച്ചയുടെ ശക്തമായ സ്വാധീനം വിശദീകരിക്കുന്നതിലാണ്.നിയുക്ത ലെയറിനുള്ളിലെ ബികോണ്ടിനിയം ഘടനയുടെ പരുക്കൻ ചോർച്ചയുടെ ഫലത്തിലേക്ക് നമുക്ക് ഇപ്പോൾ തിരിയാം, ഇത് സാധാരണയായി ഉയർന്ന പ്രോസസ്സിംഗ് താപനില കാരണം എൽഎംഡി സമയത്ത് സംഭവിക്കുന്നു.ഇത് ഇസിഡിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്‌തമാണ്, അവിടെ അലോയ് നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ കോർസണിംഗ് ഫലത്തിൽ നിലവിലില്ല, പക്ഷേ അലോയ് നീക്കം ചെയ്തതിന് ശേഷം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അനീലിംഗ് ഉണ്ടാകുന്നത് കാരണമാകാം.ഇതുവരെ, LMD സമയത്ത് coarsening ഇത് സംഭവിക്കുന്നത് ഖര-ദ്രാവക ഇൻ്റർഫേസിലൂടെയുള്ള അഭേദ്യമായ മൂലകങ്ങളുടെ വ്യാപനം മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത് എന്ന അനുമാനത്തിലാണ്, അനീൽഡ് നാനോപോറസ് ECD ഘടനകളുടെ ഉപരിതല ഡിഫ്യൂഷൻ-മധ്യസ്ഥമായ coarsening പോലെ.അതിനാൽ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് സ്കെയിലിംഗ് നിയമങ്ങൾ കാപ്പിലറി എൻലാർജ്മെൻ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബോണ്ട് വലുപ്പം രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
ഇവിടെ tc എന്നത് പരുക്കൻ സമയമാണ്, ഡിലാമിനേഷൻ ലെയറിനുള്ളിലെ ഡെപ്ത് xi യിൽ ഡീലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ട് കടന്നു പോയതിനുശേഷം (λ ന് പ്രാരംഭ മൂല്യം λ00 ഉണ്ട്) ഡിലാമിനേഷൻ പരീക്ഷണം അവസാനിക്കുന്നത് വരെ, സ്കെയിലിംഗ് സൂചിക n = 4 ഉപരിതലത്തെ വ്യാപിപ്പിക്കുന്നു.Eq ജാഗ്രതയോടെ ഉപയോഗിക്കണം.(3) പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ അവസാനം മാലിന്യങ്ങളില്ലാതെ അന്തിമ ഘടനയ്ക്കായി λ, ദൂരം d എന്നിവയുടെ അളവുകൾ വ്യാഖ്യാനിക്കുക.ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിൻ്റെ അരികിലുള്ള പ്രദേശം വലുതാകാൻ മുൻവശത്തുള്ള പ്രദേശത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ സമയമെടുക്കുമെന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.അധിക സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയും.(3) ടിസി, ഡി എന്നിവയുമായുള്ള ആശയവിനിമയം.സമയത്തിൻ്റെ ഒരു ഫംഗ്‌ഷൻ എന്ന നിലയിൽ അലോയ് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ ആഴം പ്രവചിക്കുന്നതിലൂടെ ഈ ബന്ധം എളുപ്പത്തിൽ ലഭിക്കും, \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\), ഇത് tc( d ) = te − tf(d) നൽകുന്നു, ഇവിടെ te എന്നത് മുഴുവൻ പരീക്ഷണത്തിൻ്റെയും ദൈർഘ്യമാണ്, \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l} {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) എന്നത് ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ട് അവസാനത്തെ ഡിലാമിനേഷൻ ഡെപ്‌ത് മൈനസ് ഡിക്ക് തുല്യമായ ആഴത്തിൽ എത്താനുള്ള സമയമാണ്.ഈ പദപ്രയോഗം tc(d) സമവാക്യത്തിലേക്ക് പ്ലഗ് ചെയ്യുക.(3) λ(d) പ്രവചിക്കുക (അധിക കുറിപ്പ് 5 കാണുക).
ഈ പ്രവചനം പരിശോധിക്കുന്നതിന്, ശുദ്ധമായ Cu, Cu70Ag30 ഉരുകലുകൾക്കായി സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം 9-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന നിയുക്ത ഘടനകളുടെ പൂർണ്ണ ക്രോസ് സെക്ഷനുകളിൽ ബണ്ടിലുകൾക്കിടയിലുള്ള വീതിയുടെയും ദൂരത്തിൻ്റെയും അളവുകൾ ഞങ്ങൾ നടത്തി.ഡീലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത അകലങ്ങളിൽ ഡിലാമിനേഷൻ ദിശയിലേക്ക് ലംബമായ ലൈൻ സ്കാനുകളിൽ നിന്ന്, ടാ-റിച്ച് ബണ്ടിലുകളുടെ ശരാശരി വീതി λw(d) യും ബണ്ടിലുകൾ തമ്മിലുള്ള ശരാശരി ദൂരവും λs(d) ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചു.ഈ അളവുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.5d, സമവാക്യത്തിൻ്റെ പ്രവചനങ്ങളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു.(3) സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം 10-ൽ n ൻ്റെ വ്യത്യസ്ത മൂല്യങ്ങൾക്കായി.n = 4 ൻ്റെ ഉപരിതല വ്യാപന സൂചിക മോശം പ്രവചനങ്ങൾ നൽകുന്നുവെന്ന് താരതമ്യം കാണിക്കുന്നു.ബൾക്ക് ഡിഫ്യൂഷൻ-മെഡിയേറ്റഡ് കാപ്പിലറി കോഴ്‌സനിംഗിനായി n = 3 തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലൂടെ ഈ പ്രവചനം കാര്യമായി മെച്ചപ്പെടുന്നില്ല, ഇത് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് Ta ലീക്കേജ് കാരണം മികച്ച ഫിറ്റ് നൽകുമെന്ന് നിഷ്കളങ്കമായി പ്രതീക്ഷിക്കാം.
സിദ്ധാന്തവും പരീക്ഷണവും തമ്മിലുള്ള ഈ അളവിലുള്ള പൊരുത്തക്കേട് അതിശയിക്കാനില്ല, കാരണം Eq.(3) സ്ഥിരമായ വോളിയം ഫ്രാക്ഷൻ ρ-ൽ കാപ്പിലറി കോഴ്‌സണിംഗ് വിവരിക്കുന്നു, അതേസമയം എൽഎംഡിയിൽ സോളിഡ് ഫ്രാക്ഷൻ ρ സ്ഥിരമല്ല.അത്തിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അലോയ് നീക്കം ചെയ്യലിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ നീക്കം ചെയ്ത പാളിക്കുള്ളിൽ ρ സ്ഥലം മാറുന്നു.5c.ρ ഒരു നിശ്ചിത നീക്കം ചെയ്യൽ ആഴത്തിൽ മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ സമയത്തിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു, നീക്കംചെയ്യൽ മുൻഭാഗത്തിൻ്റെ മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് (ഇത് സമയത്തിൽ ഏകദേശം സ്ഥിരമാണ്, അങ്ങനെ tf, d എന്നിവയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണ്) ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ρ(d) ൻ്റെ അളന്ന മൂല്യത്തിലേക്ക്. കഴിഞ്ഞ തവണയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട 5c.അത്തിപ്പഴത്തിൽ നിന്ന്.3d, AgCu യ്ക്കും ശുദ്ധമായ Cu ഉരുകുന്നതിനും യഥാക്രമം 0.4 ഉം 0.35 ഉം ആണ് ക്ഷയത്തിൻ്റെ മുൻ മൂല്യങ്ങൾ എന്ന് കണക്കാക്കാം, ഇത് എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും te സമയത്ത് ρ യുടെ അന്തിമ മൂല്യത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.ഒരു നിശ്ചിത ഡിയിൽ സമയത്തിനനുസരിച്ച് ρ കുറയുന്നത് ദ്രാവകത്തിൽ മിശ്രണ മൂലകത്തിൻ്റെ (Ti) കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് സാന്നിധ്യത്തിൻ്റെ നേരിട്ടുള്ള അനന്തരഫലമാണ് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.ദ്രവങ്ങളിൽ Ti യുടെ സാന്ദ്രത d കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നതിനാൽ, ഖരപദാർഥങ്ങളിലെ Ti യുടെ സന്തുലിത സാന്ദ്രതയും d യുടെ കുറയുന്ന പ്രവർത്തനമാണ്, ഇത് സോളിഡ് ബൈൻഡറുകളിൽ നിന്ന് Ti യുടെ പിരിച്ചുവിടലിനും കാലക്രമേണ ഖര ഭിന്നസംഖ്യ കുറയുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു.Ta യുടെ ചോർച്ചയും പുനർനിർമ്മാണവും ρ യിലെ താൽക്കാലിക മാറ്റത്തെയും ബാധിക്കുന്നു.അതിനാൽ, പിരിച്ചുവിടലിൻ്റെയും ആവർത്തനത്തിൻ്റെയും അധിക ഫലങ്ങൾ കാരണം, എൽഎംഡി സമയത്ത് പരുക്കൻ, ഒരു ചട്ടം പോലെ, സ്ഥിരമല്ലാത്ത വോളിയം ഭിന്നസംഖ്യകളിൽ സംഭവിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് കാപ്പിലറി കോഴ്‌സനിംഗിന് പുറമേ ഘടനാപരമായ പരിണാമത്തിലേക്ക് നയിക്കും, മാത്രമല്ല വ്യാപനം മൂലവും ദ്രവങ്ങൾ, ഖര-ദ്രാവകം അതിർത്തിയിൽ മാത്രമല്ല.
സമവാക്യ വസ്തുതകൾ.(3) 3 ≤ n ≤ 4-നുള്ള ബോണ്ട് വീതിയും സ്‌പെയ്‌സിംഗ് അളവുകളും കണക്കാക്കിയിട്ടില്ല (സപ്ലിമെൻ്ററി ചിത്രം. 10), ഇത് ഇൻ്റർഫേസ് റിഡക്ഷൻ കാരണം അല്ലാത്ത പിരിച്ചുവിടലും പുനർനിർമ്മാണവും നിലവിലെ പരീക്ഷണത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.കാപ്പിലറി കോഴ്‌സണിംഗിനായി, λw, λs എന്നിവയ്ക്ക് d-യെ ആശ്രയിക്കേണ്ടിവരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, അതേസമയം λs ശുദ്ധമായ Cu, Cu70Ag30 ഉരുകുന്നതിന് λw-നേക്കാൾ വളരെ വേഗത്തിൽ d-യ്‌ക്കൊപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നതായി ചിത്രം 5d കാണിക്കുന്നു.ഈ അളവുകളുടെ അളവ് വിശദീകരിക്കുന്നതിന്, പിരിച്ചുവിടലും പുനർനിർമ്മാണവും കണക്കിലെടുക്കുന്ന ഒരു പരുക്കൻ സിദ്ധാന്തം പരിഗണിക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ടെങ്കിലും, ഈ വ്യത്യാസം ഗുണപരമായി പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, കാരണം ചെറിയ ബോണ്ടുകളുടെ പൂർണ്ണമായ പിരിച്ചുവിടൽ ബോണ്ടുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.കൂടാതെ, Cu70Ag30 ഉരുകലിൻ്റെ λs അലോയ് ഇല്ലാതെ ലെയറിൻ്റെ അരികിൽ അതിൻ്റെ പരമാവധി മൂല്യത്തിൽ എത്തുന്നു, എന്നാൽ ശുദ്ധമായ ചെമ്പ് ഉരുകലിൻ്റെ λs ഏകതാനമായി വർദ്ധിക്കുന്നത് തുടരുന്നു എന്ന വസ്തുത ദ്രാവകത്തിലെ എജി സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവ് വിശദീകരിക്കാം. ചിത്രം 5c നോൺമോണോട്ടോണിക് സ്വഭാവത്തിൽ ρ(d) വിശദീകരിക്കാൻ d ഉപയോഗിക്കുന്നു.വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന d ഉപയോഗിച്ച് Ag കോൺസൺട്രേഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് Ta ലീക്കേജും ബൈൻഡർ ഡിസൊല്യൂഷനും അടിച്ചമർത്തുന്നു, ഇത് പരമാവധി മൂല്യത്തിൽ എത്തിയതിന് ശേഷം λs കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.
അവസാനമായി, സ്ഥിരമായ വോളിയം ഫ്രാക്ഷനിലെ കാപ്പിലറി കോഴ്‌സനിംഗിനെക്കുറിച്ചുള്ള കമ്പ്യൂട്ടർ പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്, വോളിയം ഭിന്നസംഖ്യ ഏകദേശം 0.329.30 എന്ന പരിധിക്ക് താഴെയാകുമ്പോൾ, പരുക്കൻ സമയത്ത് ഘടന ശകലങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു എന്നാണ്.പ്രായോഗികമായി, ഈ ത്രെഷോൾഡ് അൽപ്പം കുറവായിരിക്കാം, കാരണം ഈ പരീക്ഷണത്തിലെ മൊത്തം അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ സമയവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതോ അതിൽ കൂടുതലോ ആയ സമയ സ്കെയിലിൽ വിഘടനവും അനുബന്ധ ജനുസ് കുറയ്ക്കലും സംഭവിക്കുന്നു.Cu70Ag30 ലെ ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനകൾ ഉരുകുന്നത് അവയുടെ ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നു എന്ന വസ്തുത, d യുടെ ശരാശരി ശ്രേണിയിൽ ρ(d) 0.3 ന് താഴെയാണെങ്കിലും, ഏതെങ്കിലും ഭാഗികമായി മാത്രമേ വിഘടനം സംഭവിക്കൂ എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.വിഘടിക്കലിനുള്ള വോളിയം ഫ്രാക്ഷൻ ത്രെഷോൾഡ് പിരിച്ചുവിടലിനെയും ആവർത്തനത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കും.
ഈ പഠനം രണ്ട് പ്രധാന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു.ആദ്യം, കൂടുതൽ പ്രായോഗികമായി, എൽഎംഡി നിർമ്മിക്കുന്ന ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടനകളുടെ ടോപ്പോളജി മെൽറ്റ് തിരഞ്ഞെടുത്ത് നിയന്ത്രിക്കാനാകും.ഉരുകിയതിൽ AXB1-X ബേസ് അലോയ് യുടെ ഇംമിസിബിൾ എലമെൻ്റ് A യുടെ ലയിക്കുന്നതു കുറയ്ക്കാൻ ഒരു മെൽറ്റ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലൂടെ, പരിമിതമാണെങ്കിലും, ഉയർന്ന ഡെലിഗേറ്റഡ് ഘടന സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, അത് തറ മൂലകമായ X ൻ്റെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിലും ഘടനാപരമായ സമഗ്രതയിലും പോലും അതിൻ്റെ ഏകാഗ്രത നിലനിർത്തുന്നു. .ECD25 ന് ഇത് സാധ്യമാണെന്ന് മുമ്പ് അറിയാമായിരുന്നു, എന്നാൽ LMD ന് സാധ്യമല്ല.ശുദ്ധമായ Cu, CuAg എന്നിവയിലെ ഞങ്ങളുടെ TaTi അലോയ്‌യുടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഡെലിഗേറ്റിംഗ് മീഡിയം പരിഷ്‌ക്കരിച്ച് എൽഎംഡിയിൽ ഘടനാപരമായ സമഗ്രത സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നതാണ് കൂടുതൽ അടിസ്ഥാനപരമായ രണ്ടാമത്തെ നിഗമനം. ഇസിഡിയും എൽഎംഡിയും തമ്മിലുള്ള പ്രധാനപ്പെട്ടതും മുമ്പ് കുറച്ചുകാണിച്ചതുമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ പൊതുവായി.
ECD-യിൽ, അശുദ്ധി നീക്കം ചെയ്യൽ നിരക്ക് ഒരു താഴ്ന്ന ലെവൽ X-ൽ നിലനിർത്തിക്കൊണ്ടാണ് ഘടനയുടെ ഏകോപനം നിലനിർത്തുന്നത്, ഇത് ഒരു നിശ്ചിത ചാലകശക്തിക്ക് കാലക്രമേണ സ്ഥിരമായി നിലകൊള്ളുന്നു, അശുദ്ധി നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ നിലനിർത്താൻ സോളിഡ് ബൈൻഡറിൽ വേണ്ടത്ര മിസിബിൾ എലമെൻ്റ് ബി നിലനിർത്താൻ പര്യാപ്തമാണ്. സോളിഡ് വോള്യം.ρ അംശം വിഘടനം തടയാൻ പര്യാപ്തമാണ്25.LMD-ൽ, ഡിഫ്യൂഷൻ പരിമിതമായ ചലനാത്മകത കാരണം അലോയ് നീക്കംചെയ്യൽ നിരക്ക് \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) കുറയുന്നു.അതിനാൽ, പെക്ലെറ്റ് നമ്പർ p-യെ മാത്രം ബാധിക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള ഉരുകൽ ഘടന പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, സോളിഡ് ബൈൻഡറിൽ മതിയായ അളവിൽ ബി നിലനിർത്താൻ ഡീലാമിനേഷൻ നിരക്ക് പെട്ടെന്ന് ഒരു ചെറിയ മൂല്യത്തിൽ എത്തുന്നു, ഇത് ഡിലാമിനേഷനിൽ ρ എന്ന വസ്തുതയിൽ നേരിട്ട് പ്രതിഫലിക്കുന്നു. മുൻഭാഗം കാലത്തിനനുസരിച്ച് ഏകദേശം സ്ഥിരമായി നിലകൊള്ളുന്നു.വസ്‌തുതയും വിഘടന പരിധിക്ക് മുകളിലും.ഫേസ് ഫീൽഡ് സിമുലേഷൻ കാണിക്കുന്നത് പോലെ, പീൽ റേറ്റും യൂടെക്‌റ്റിക് ബോണ്ടിൻ്റെ വളർച്ചയെ അസ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ പര്യാപ്തമായ ചെറിയ മൂല്യത്തിൽ എത്തുന്നു, അതുവഴി ലാമെല്ലയുടെ ലാറ്ററൽ റോക്കിംഗ് ചലനം കാരണം ടോപ്പോളജിക്കൽ ബോണ്ടഡ് ഘടനകളുടെ രൂപീകരണം സുഗമമാക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഇസിഡിയും എൽഎംഡിയും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം ഡിലാമിനേഷൻ നിരക്കിനേക്കാൾ പിളർപ്പിനും ρ നും ശേഷമുള്ള പാളിയുടെ ആന്തരിക ഘടനയിലൂടെയുള്ള ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ടിൻ്റെ പരിണാമത്തിലാണ്.
ഇസിഡിയിൽ, ρ, കണക്റ്റിവിറ്റി എന്നിവ റിമോട്ട് ലെയറിലുടനീളം സ്ഥിരമായി നിലകൊള്ളുന്നു.എൽഎംഡിയിൽ, വിപരീതമായി, രണ്ടും ഒരു ലെയറിനുള്ളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, ഇത് ഈ പഠനത്തിൽ വ്യക്തമായി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് എൽഎംഡി സൃഷ്‌ടിച്ച നിയുക്ത ഘടനകളുടെ ആഴത്തിലുടനീളം ρ ൻ്റെ ആറ്റോമിക സാന്ദ്രതയും വിതരണവും മാപ്പ് ചെയ്യുന്നു.ഈ മാറ്റത്തിന് രണ്ട് കാരണങ്ങളുണ്ട്.ആദ്യം, സീറോ സോളബിലിറ്റി ലിമിറ്റ് A-യിൽ പോലും, DZE-യിൽ ഇല്ലാത്ത ദ്രാവകത്തിലെ കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് B, ഖര ബൈൻഡറിൽ ഒരു കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് A-യെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു, അത് ദ്രാവകവുമായി രാസ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്.ഗ്രേഡിയൻ്റ് A, അതാകട്ടെ, മാലിന്യങ്ങളില്ലാതെ പാളിക്കുള്ളിൽ ഒരു ഗ്രേഡിയൻ്റ് ρ ഉണ്ടാക്കുന്നു.രണ്ടാമതായി, പൂജ്യമല്ലാത്ത ലയിക്കുന്നതിനാൽ ദ്രാവകത്തിലേക്ക് A യുടെ ചോർച്ച ഈ ലെയറിനുള്ളിലെ ρ യുടെ സ്പേഷ്യൽ വ്യതിയാനത്തെ കൂടുതൽ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നു, കുറഞ്ഞ ലായകത കണക്റ്റിവിറ്റി നിലനിർത്താൻ ρ ഉയർന്നതും കൂടുതൽ സ്ഥലപരമായി ഏകതാനവുമായി നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.
അവസാനമായി, എൽഎംഡി സമയത്ത് ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിനുള്ളിലെ ബോണ്ട് വലുപ്പത്തിൻ്റെയും കണക്റ്റിവിറ്റിയുടെയും പരിണാമം ഒരു സ്ഥിരമായ വോളിയം ഫ്രാക്ഷനിലുള്ള ഉപരിതല വ്യാപന-പരിമിതമായ കാപ്പിലറി കോഴ്‌സനിംഗിനെക്കാൾ വളരെ സങ്കീർണ്ണമാണ്, മുമ്പ് അനീൽഡ് നാനോപോറസ് ഇസിഡി ഘടനകളുടെ പരുക്കനുമായി സാമ്യമുള്ളതാണ്.ഇവിടെ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, എൽഎംഡിയിലെ പരുക്കൻ സ്‌പാറ്റിയോ ടെമ്പോറലി വ്യത്യസ്‌തമായ ഖര ഭിന്നസംഖ്യയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, ഇത് സാധാരണയായി ഡിലാമിനേഷൻ ഫ്രണ്ട് മുതൽ ഡിസ്‌ജോയിൻ്റ് ലെയറിൻ്റെ അരികിലേക്ക് ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ എ, ബി എന്നിവയുടെ ഡിഫ്യൂഷനൽ ട്രാൻസ്ഫർ വഴി സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നു.ഉപരിതലത്തിലോ ബൾക്ക് ഡിഫ്യൂഷനിലോ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന കാപ്പിലറി കോഴ്‌സനിംഗിനായുള്ള സ്കെയിലിംഗ് നിയമങ്ങൾക്ക് ഒരു ഡെലിഗേറ്റഡ് ലെയറിനുള്ളിലെ ബണ്ടിലുകൾക്കിടയിലുള്ള വീതിയിലും ദൂരത്തിലുമുള്ള മാറ്റങ്ങൾ കണക്കാക്കാൻ കഴിയില്ല, ദ്രാവക സാന്ദ്രത ഗ്രേഡിയൻ്റുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എ, ബി ഗതാഗതം തുല്യമോ സമാനമോ ആയ റോളുകൾ വഹിക്കുന്നുവെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നു.ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നതിനേക്കാൾ പ്രധാനമാണ്.ഈ വിവിധ സ്വാധീനങ്ങളെ കണക്കിലെടുക്കുന്ന ഒരു സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ വികസനം ഭാവിയിലേക്കുള്ള ഒരു പ്രധാന പ്രതീക്ഷയാണ്.
ടൈറ്റാനിയം-ടാൻ്റാലം ബൈനറി അലോയ്കൾ Arcast, Inc (Oxford, Maine) ൽ നിന്ന് 45 kW ആംബ്രൽ Ekoheat ES ഇൻഡക്ഷൻ പവർ സപ്ലൈയും ഒരു വാട്ടർ-കൂൾഡ് കോപ്പർ ക്രൂസിബിളും ഉപയോഗിച്ച് വാങ്ങി.നിരവധി ചൂടുകൾക്ക് ശേഷം, ദ്രവണാങ്കത്തിൻ്റെ 200 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനുള്ളിലെ താപനിലയിൽ ഓരോ അലോയ്യും 8 മണിക്കൂർ അനീൽ ചെയ്തു, ഏകതാനമാക്കലും ധാന്യവളർച്ചയും കൈവരിക്കുന്നു.ഈ മാസ്റ്റർ ഇൻഗോട്ടിൽ നിന്ന് മുറിച്ച സാമ്പിളുകൾ ടാ വയറുകളിലേക്ക് സ്പോട്ട്-വെൽഡ് ചെയ്യുകയും ഒരു റോബോട്ടിക് കൈയിൽ നിന്ന് സസ്പെൻഡ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.40 ഗ്രാം Cu (McMaster Carr, 99.99%) മിശ്രിതം Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) അല്ലെങ്കിൽ Ti കണങ്ങൾ 4 kW Ameritherm Easyheat ഇൻഡക്ഷൻ ഹീറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന ശക്തിയിൽ ചൂടാക്കി പൂർണ്ണമായി പിരിച്ചുവിടുന്നത് വരെ മെറ്റൽ ബാത്ത് തയ്യാറാക്കി.കുളികൾ.പൂർണ്ണമായും ചൂടാക്കിയ ഉരുകുക.പവർ കുറയ്ക്കുക, 1240 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് പ്രതികരണ താപനിലയിൽ അരമണിക്കൂറോളം കുളി ഇളക്കി സമനിലയിലാക്കുക.തുടർന്ന് റോബോട്ടിക് ഭുജം താഴ്ത്തി, സാമ്പിൾ മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച സമയത്തേക്ക് കുളിയിൽ മുക്കി തണുപ്പിക്കുന്നതിനായി നീക്കംചെയ്യുന്നു.അലോയ് ബില്ലറ്റിൻ്റെയും എൽഎംഡിയുടെയും എല്ലാ ചൂടാക്കലും ഉയർന്ന ശുദ്ധമായ ആർഗോണിൻ്റെ അന്തരീക്ഷത്തിലാണ് (99.999%).അലോയ് നീക്കം ചെയ്ത ശേഷം, ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പിയും സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിയും (SEM, JEOL JSM-6700F) ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളുകളുടെ ക്രോസ് സെക്ഷനുകൾ പോളിഷ് ചെയ്യുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്തു.എസ്ഇഎമ്മിൽ എനർജി ഡിസ്പേഴ്സീവ് എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (ഇഡിഎസ്) ഉപയോഗിച്ചാണ് മൂലക വിശകലനം നടത്തിയത്.35% നൈട്രിക് ആസിഡ് ലായനിയിൽ (അനലിറ്റിക്കൽ ഗ്രേഡ്, ഫ്ലൂക്ക) ഖരരൂപത്തിലുള്ള ചെമ്പ് സമ്പുഷ്ടമായ ഘട്ടം ലയിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഡെലിഗേറ്റഡ് സാമ്പിളുകളുടെ ത്രിമാന മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ നിരീക്ഷിച്ചു.
ടെർനറി അലോയ്15 ൻ്റെ ഡീകൂപ്പിംഗ് ഘട്ടത്തിൻ്റെ ഫീൽഡിൻ്റെ മുമ്പ് വികസിപ്പിച്ച മാതൃക ഉപയോഗിച്ചാണ് സിമുലേഷൻ നടത്തിയത്.സോളിഡ്, ലിക്വിഡ് ഫേസുകളെ വേർതിരിക്കുന്ന ഫേസ് ഫീൽഡ് ϕ യുടെ പരിണാമത്തെ, അലോയിംഗ് മൂലകങ്ങളുടെ കോൺസെൻട്രേഷൻ ഫീൽഡ് സിഐയുമായി മോഡൽ ബന്ധപ്പെടുത്തുന്നു.സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മൊത്തം സ്വതന്ത്ര ഊർജ്ജം ഇപ്രകാരം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു
ഇവിടെ f(φ) എന്നത് യഥാക്രമം φ = 1, φ = 0 എന്നിവയിൽ മിനിമയുള്ള ഇരട്ട ബാരിയർ പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്, യഥാക്രമം ഖര, ദ്രാവകങ്ങൾ എന്നിവയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ fc(φ, c1, c2, c3) എന്നത് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയെ വിവരിക്കുന്ന വോളിയം സ്വാതന്ത്ര്യത്തിനുള്ള രാസ സംഭാവനയാണ്. തെർമോഡൈനാമിക് ഗുണങ്ങളുടെ അലോയ്.ശുദ്ധമായ Cu അല്ലെങ്കിൽ CuTi വീണ്ടും ഉരുകുന്നത് TaTi അലോയ്കളിലേക്ക് ഉരുകുന്നത് അനുകരിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ റഫറൻസിലെ അതേ രൂപവും fc(φ, c1, c2, c3) പരാമീറ്ററുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.15. CuAg ഉരുകുന്നത് ഉപയോഗിച്ച് TaTi അലോയ്കൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി, അനുബന്ധ കുറിപ്പ് 2-ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ആഗ് കോൺസൺട്രേഷനെ ആശ്രയിച്ച് വ്യത്യസ്ത പാരാമീറ്ററുകളുള്ള ഒരു ഫലപ്രദമായ ടെർനറി സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ഞങ്ങൾ ക്വാട്ടേണറി സിസ്റ്റം (CuAg)TaTi ലളിതമാക്കി. രൂപത്തിൽ വേരിയൻ്റ് രൂപത്തിൽ കോൺസൺട്രേഷൻ ഫീൽഡ് ലഭിച്ചു
എവിടെ \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\ഇടത്({\delta}_{ij}-{c}_{j} \right)\) ആണ് ആറ്റോമിക് മൊബിലിറ്റി മാട്രിക്സ്, കൂടാതെ Lϕ ഖര-ദ്രാവക ഇൻ്റർഫേസിലെ ആറ്റോമിക് അറ്റാച്ച്മെൻ്റിൻ്റെ ചലനാത്മകതയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു.
ഈ പഠനത്തിൻ്റെ ഫലങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ സപ്ലിമെൻ്ററി ഡാറ്റ ഫയലിൽ കാണാം.സിമുലേഷൻ പാരാമീറ്ററുകൾ അധിക വിവരങ്ങളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.എല്ലാ ഡാറ്റയും അഭ്യർത്ഥന പ്രകാരം ബന്ധപ്പെട്ട രചയിതാക്കളിൽ നിന്നും ലഭ്യമാണ്.
വിറ്റ്സ്റ്റോക്ക് എ., സെലസെക് ഡബ്ല്യു., ബൈനർ ജെ., ഫ്രണ്ട് എസ്.എം., ബൗമർ എം. മെഥനോളിൻ്റെ കുറഞ്ഞ താപനില സെലക്ടീവ് ഗ്യാസ്-ഫേസ് ഓക്സിഡേറ്റീവ് കപ്ലിംഗിനുള്ള നാനോപോറസ് ഗോൾഡ് കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ.സയൻസ് 327, 319–322 (2010).
സുജിക്, ബി. തുടങ്ങിയവർ.നാനോപോറസ് ഗോൾഡ്-സിൽവർ അലോയ് കാറ്റലിസ്റ്റുകളുടെ ഉത്തേജക പ്രവർത്തനത്തെ ഡൈനാമിക് റീകോമ്പിനേഷൻ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.ദേശീയ അൽമ മേറ്റർ.16, 558 (2017).
Zeis, R., Mathur, A., Fritz, G., Lee, J. 和 Erlebacher, J. പ്ലാറ്റിനം പൂശിയ നാനോപോറസ് ഗോൾഡ്: PEM ഇന്ധന സെല്ലുകൾക്കായുള്ള കാര്യക്ഷമമായ ലോ pt ലോഡിംഗ് ഇലക്ട്രോകാറ്റലിസ്റ്റ്.ജേണൽ #165, 65–72 (2007).
Snyder, J., Fujita, T., Chen, MW and Erlebacher, J. നാനോപോറസ് മെറ്റൽ-അയോൺ ലിക്വിഡ് കോമ്പോസിറ്റ് ഇലക്ട്രോകാറ്റലിസ്റ്റുകളിൽ ഓക്സിജൻ കുറയ്ക്കൽ.ദേശീയ അൽമ മേറ്റർ.9, 904 (2010).
ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ സൂപ്പർകപ്പാസിറ്ററുകൾക്കുള്ള ലാങ്, എക്സ്., ഹിരാറ്റ, എ., ഫുജിറ്റ, ടി. ആൻഡ് ചെൻ, എം. നാനോപോറസ് ഹൈബ്രിഡ് മെറ്റൽ/ഓക്സൈഡ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ.ദേശീയ നാനോ ടെക്നോളജി.6, 232 (2011).
കിം, JW et al.വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് പോറസ് ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ലോഹം ഉരുകുന്ന നിയോബിയത്തിൻ്റെ സംയോജനത്തിൻ്റെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ.ജേണൽ.84, 497–505 (2015).
ബ്രിംഗ, ഇഎം മുതലായവ. നാനോപോറസ് പദാർത്ഥങ്ങൾ വികിരണത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നുണ്ടോ?നാനോലെറ്റ്.12, 3351–3355 (2011).