Initiation of Polarized State in the Tantalum Oxide Thin Films Grown by Magnetron Sputtering on a Substrate of Monocrystalline Silicon (100) Followed by Argon and Oxygen Ions

The pictures of the induced state and the surface potential distribution in thin films of tantalum oxide produced by magnetron sputtering onto a substrate of monocrystalline silicon (100) followed by low energy argon and oxygen ions was investigated by atomic force microscopy in spreading resistance and scanning Kelvin probe microscopy mode. It was shown that it is possible to polarize or depolarize the coating, and then to visualize the state of the induced polarization using an electric field applied via the conductive cantilever in contact spreading resistance microscopy mode. It was found that treatment with argon ions increases the contrast of the of the surface potential distribution maps from 1.2 V to 2,3 V for negative – 10 V voltage on the probe and from 9,6 V to 19,2 V for a positive + 10 V voltage in comparison with the oxygen ions

Super Heavy Nano Reinforcing Concrete

The properties of modern heat resistant super heavy concrete reinforced by chrysotile nanotubes are described. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3522

Encapsulated Single Crystal Growth and Annealing of the High-Temperature Superconductor Tl-2201

Highly-perfect platelet single crystals of Tl_2Ba_2CuO_{6+d} (Tl-2201) were grown by a self-flux technique. A novel encapsulation scheme allowed the precursors to react prior to the sealing required to contain volatile thallium oxides, and permitted the removal of melt at the conclusion of growth, reproducibly producing high yields of clean crystals. The crystals were annealed under well-controlled oxygen partial pressures, then characterised. They have sharp superconducting transitions, narrow X-ray rocking curves and a low 4% substitution of thallium by copper, all evidence of their high perfection and homogeneity. The crystals are orthorhombic at most dopings, and a previously unreported commensurate superlattice distortion is observed.Comment: 8 pages, 5 figures, submitted to Journal of Crystal Growt

The electrical properties of coating obtained by vacuum arc deposition

AbstractThis paper investigates the electrical properties of the coating based on Ti–C–B system. The coating was obtained by vacuum-arc method by spraying of multi compound cathode prepared by reactive hot pressing of Ti, carbon black and amorphous B powder mixture.The electrical conductivity of the coating was measured in temperature range of 10–320K which was about σ=4.8·103Ω−1cm−1 in the entire temperature range. The carrier concentration measured was about n=1·1022 cm−3. The charge carriers’ mobility varies between 10 and −7 and changes sign at temperature about T=225K

Tribological Characteristics of (TiZrHfVNbTa)N Coatings Applied Using the Vacuum Arc Deposition Method

The effect of the pressure of the nitrogen atmosphere during the formation of vacuum arc nitride coatings based on high entropy alloys of the Ti–Zr–Hf–V–Nb–Ta system on their structure, hardness, and tribotechnical characteristics is considered. It is shown that strong nitride forming components lead to the dependence of the structural state and properties on the pressure of the nitrogen atmosphere during coating deposition. Deposition at a nitrogen pressure of 0.4 Pa results in the formation of a texture with the [111] axis when the applied bias potential is –70 V and when the bias potential is equal to –150 V the textural structure is biaxial ([111] and [110]) textures and high value of hardness of 51 GPa Along with that the highest value of wear resistance (under oxidizing mechanical wear) is inherent to coatings formed under the pressure of nitro gen of 0.09 Pa. The strongest microdeformation of coating crystallites corresponds to this pressure

Влияние лазерного облучения на микроструктуру поверхности сплавов циркония

Представлены результаты исследования влияния лазерного импульсного (длительностью 50 нс) облучения на структуру поверхностных слоев сплавов циркония. В результате лазерного облучения поверхности циркониевых сплавов формируются аморфные фазы, концентрация включений интерметаллических фаз в поверхностном слое глубиной до 0,3 мкм уменьшается почти вдвое. На поверхности сплавов формируются волновые структуры за счет быстрого застывания жидкого расплава, фронт которого движется с большой скоростью вследствие возможной неустойчивости Кельвина-Гельмгольца или возникновения кристаллизационных волн на поверхности облученного пятна. The results of studying the effect of laser pulse (duration 50 ns) irradiation on the structure of the surface layers of zirconium alloys. As a result of laser irradiation of the zirconium alloys surface are formed amorphous phases, the concentration of inclusions of intermetallic phases in the surface layer depth of 0.3 microns is reduced by almost half. On the surface alloys formed by the wave structure due to the rapid solidification of the liquid melt, whose front is moving at high speed due to possible Kelvin-Helmholtz instability or the occurrence of crystallization waves at the surface irradiated spot. Представлені результати дослідження впливу лазерного імпульсного (тривалістю 50 нс) опромінення на структуру поверхневих шарів сплавів цирконію. У результаті лазерного опромінення поверхні цирконієвих сплавів формуються аморфні фази, концентрація включень інтерметалевих фаз в поверхневому шарі глибиною до 0,3 мкм зменшується майже вдвічі. На поверхні сплавів формуються хвильові структури за рахунок швидкого застигання рідкого розплаву, фронт якого рухається з великою швидкістю внаслідок можливої нестійкості Кельвіна-Гельмгольца або виникнення кристалізаційних хвиль на поверхні опроміненого плями

Properties of superhard nanostructured coatings Ti-Hf-Si-N

New superhard coatings based on Ti-Hf-Si-N featuring high physical and mechanical properties were fabricated. We employed a vacuum-arc source with HF stimulation and a cathode sintered from Ti-Hf-Si. Nitrides were fabricated using atomic nitrogen (N) or a mixture of Ar/N, which were leaked-in a chamber at various pressures and applied to a substrate potentials. RBS, SIMS, GT-MS, SEM with EDXS, XRD, and nanoindentation were employed as analyzing methods of chemical and phase composition of thin films. We also tested tribological and corrosion properties. The resulting coating was a two-phase, nanostructured nc-(Ti, Hf)N and α-Si3N4. Sizes of substitution solid solution nanograins changed from 3.8 to 6.5 nm, and an interface thickness surrounding α-Si3N4 varied from 1.2 to 1.8 nm. Coatings hardness, which was measured by nanoindentation was from 42.7 GPa to 48.6 GPa, and an elastic modulus was E = (450 to 515) GPa. The films stoichiometry was defined for various deposition conditions. It was found that in samples with superhard coatings of 42.7 to 48.6GPa hardness and lower roughness in comparison with other series of samples, friction coefficient was equal to 0.2, and its value did not change over all depth (thickness) of coatings. A film adhesion to a substrate was essentially high and reached 25MPa. В работе получены новые сверхтвердые покрытия на основе Ti-Hf-Si-N с высокими физико-механическими свойствами. В процессе синтеза методом вакуумно-дугового осаждения с применением ВЧ напряжения распылялся цельнолитой катод Ti-Hf-Si. Нитриды формировались в среде атомарного азота (N) или в смеси Ar/N, которые напускались в камеру при различных давлениях. Химический и фазовый составы тонких пленок анализировался методами RBS, SIMS, GT-MS, SEM с EDXS, РСА, а твердость определялась наноиндентированием. Исследовались трибологические и коррозионные свойства покрытий. Полученные покрытия являются двухфазными наноструктурированными nс-(Ti, Hf)N и α-Si3N4. Размеры нанозерен твердого раствора варьировались от 3,8 до 6,5 нм, а толщина окружающей оболочки α-Si3N4 менялась от 1,2 до 1,8 нм. Твердость покрытий H составляла 42,7 48,6 ГПа, а модуль упругости Е принимал значения от 450 ГПа до 515 ГПа. Определена стехиометрия пленок при различных условиях осаждения. Установлено, что в образцах сверхтвердых покрытий с твердостью 42,7 48.6 ГПа наблюдалась более низкая шероховатость по сравнению с другими образцами, коэффициент трения составлял 0,2, и его значение не изменялось по всей глубине (толщине) покрытия. Адгезия пленки к подложке достигла 25 МПа. У роботі отримані нові надтверді покриття на основі Ti-Hf-Sі-N з високими фізико-механічними властивостями. У процесі синтезу методом вакуумно-дугового осадження із застосуванням ВЧ напруги розпорошувався суцільнолитий катод Tі-Hf-Sі. Нітриди формувалися у середовищі атомарного азоту (N) або у суміші Ar/N, які напускалися у камеру при різних тисках. Хімічний і фазовий склади тонких плівок аналізувалися методами RBS, SІMS, GT-MS, SEM з EDXS, РСА, а твердість визначалася наноіндентуванням. Досліджувалися трибологічні та корозійні властивості покриттів. Отримані покриття є двофазними наноструктурованими nс-(Tі, Hf)N і -Sі3N4. Розміри нанозерен твердого розчину варіювалися від 3,8 до 6,5 нм, а товщина навколишньої оболонки -Sі3N4 змінювалася від 1,2 до 1,8 нм. Твердість покриттів H становила 42,7 48,6 ГПа, а модуль пружності Е приймав значення від 450 ГПа до 515 ГПа. Визначено стехіометрію плівок при різних умовах осадження. Встановлено, що у зразках надтвердих покриттів із твердістю 42,7 48.6 ГПа спостерігалася нижча шорсткість у порівнянні з іншими зразками, коефіцієнт тертя становив 0,2, і його значення не змінювалося за глибиною (товщиною) покриття. Адгезія плівки до підкладки досягла 25 МПа

Influence of the High-Temperature Annealing on the Structure and Mechanical Properties of Vacuum–Arc Coatings from Mo/(Ti + 6 wt % Si)N

Scanning electron microscopy with energy dispersive element microanalysis, X-ray structural analysis, and microindentation were used to study the effect of the deposition conditions in a reactive nitrogen atmosphere on the growth morphology, phase composition, structure, and microhardness of vacuum–arc multilayer coatings produced by the evaporation of cathodes from Mo and (Ti + 6 wt % Si) both after their deposition and after high?temperature annealing. It has been established that the use of the composite cathode of Ti and Si allows the formation of the structure state inclined to ordering to form a two-phase compound from TiN and Ti5Si3 at high-temperature annealing. In this case the coating hard? ness increases to a value higher than 45 GPa

Experimental Setup for Studying the Processes Occurring During Interaction of Fast Electrons with Matter

Experimental setup designed for studying the processes occurring under fast electrons interaction with a matter is presented. The setup is based on an electron gun, which produces the electron beam with current in range from 10 nA to 5 µA and electrons energies from 8 up to 60 keV. The rest parts of the setup are the electron gun chamber, electromagnetic system for the electron beam formation, target vacuum chamber, target goniometer, equipment for the beam diagnostics and spectrometry