Формирование продольного градиента дефектности металл-оксидных гетерослоев при электроконтактном активировании проводящих пленок на основе сплава системы Fe–Cr

В. Котенев; Котенев В. А.

doi:10.31857/S004418562270005X

Формирование продольного градиента дефектности металл-оксидных гетерослоев при электроконтактном активировании проводящих пленок на основе сплава системы Fe–Cr

Authors: Котенев В.¹
Affiliations:
1. Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Issue: Vol 59, No 1 (2023)
Pages: 73-79
Section: НАНОРАЗМЕРНЫЕ И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
URL: https://rjeid.com/0044-1856/article/view/663850
DOI: https://doi.org/10.31857/S004418562270005X
EDN: https://elibrary.ru/PTZRTV
ID: 663850

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Исследовано продольное (вдоль направления тока) перераспределение химического состава и дефектной структуры неоднородных оксидных слоев при окислении пленок на основе сплава системы Fe–Cr в условиях контактного наложения на пленку окисляющегося сплава электрического тока. Зарегистрировано активирующее действие внешнего электрического тока на оксидирование сплава. Оно проявляется (по сравнению с обычным термическим оксидированием) в росте средней скорости оксидирования, в неравномерном вдоль поверхности проводника перераспределении толщины, химического состава и дефектности поверхностного оксида. При смещении от отрицательного к положительному контакту наблюдается падение концентрации кислородных вакансий, упорядочение структуры и обогащение оксидного слоя хромом. При наложении внешнего тока концентрация хрома на межфазной границе метал-оксид постоянно возобновляется, что поддерживает интеркаляцию хрома из электродиффузионной зоны сплава в структуру межфазного оксида (предположительно железо-хромистой шпинели). При достижении предельной концентрации хрома в структуре шпинели, на границе раздела металл-оксид происходит выделение полуторной окиси хрома Cr₂O₃ в виде индивидуальной фазы.

About the authors

В. Котенев

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Author for correspondence.
Email: m-protect@mail.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31, корп. 4

References

Окисление металлов / Под ред. Бенара Ж. М.: Металлургия, 1968. Т. 2. 448 с.
Rahmel A., Schenk W. Korrosion und Korrosionsschutz von Stahlen. Weinhein, Chemie 1977. P. 214.
Shibagaki S., Koga A., Shirakawa Y. et al. // Thin Solid Films. 1997. V. 303. P. 101–106.
Haiduga M., Kucera J. // Korore Mater. 1986. V. 24. № 6. P. 666.
Whittle P.D., Wood G.C. // J. Electrochem. Soc. 1968. V. 115. № 2. P. 133.
Ettabirov M., Dupre B., Gleitzer C. // Reactivity of Solids. 1986. V. l. P. 329.
Kotenev V.A., Vysotskii V.V., Averin A.A., Tsivadze A.Yu. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2016. vol. 52. P. 454–461.
Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. // Measurement Techniques. 2014. V. 56. P. 10.
Azzam R., Bashara N. Ellipsometry and Polarized Light. M.: Mir, 1981.
Kotenev V.A. // Proc. SPIE. 1992. V. 1843. P. 259.
Котенев В.А. // Защита металлов. 1997. Т. 33. С. 270.
Tanaka T. // Jap. J. Appl. Phys. 1979. V. 18. P. 1043.
Idczak E., Oleszkiewicz E. // Thin Solid Films. 1981. V. 77. P. 301.
Винчелл А.Н., Винчелл Г.В. Оптические свойства искуственных минералов. М.: Мир, 1967. С. 98.
Методы анализа поверхностей / Под ред. Зандерны А.Н. М.: Мир, 1979. С. 31.
Jensen C.P., Mitchell D.F., Graham M.J. // Corros. Sci. 1982. V. 22. № 12. P. 1125.
Allen G.C., Dyke J.M., Harris S.J., Morrist A. // Oxidation of Metals. 1988. V. 29. № 5/6. P. 391–408.
Oshe E.K. Soviet Science Review. Amsterdam. Harwood Academic Publishers GmbH, 1987. B. Chem. 8. P. 219.
Волькенштейн Ф.Ф., Малахов В.В. // ЖФХ. 1975. Т. 49. № 12. С. 3157.
Cvelbar U., Chen Z., Sunkara M.K., Mozetic M. // Small. 2008. V. 4. P. 1610.
McCarty K.F., Boehme D.R. // J. Solid State Chemistry. 1989. V. 79. P. 19.
Ningshen S., Kamachi Mudali U., Ramya S., Baldev R. // Corrosion Sci. 2011. V. 53. P. 64.
Maslar J.E., Hurst W.S., Bowers Jr. et al. // J. Electrochem. Soc. 2000. V. 147. P. 2532.
Maslar J.E., Hurst W.S., Bowers Jr. et al. // Appl. Surf. Sci. 2001. V. 180. P. 102.
Kim J.H., Hwang I.S. // Nuclear Engineering and Design. 2005. V. 235. P. 1029.
Lloyd C.O., Sanders S.R.J., Kent B., Fyrsey A. // Corrosion Sci. 1977. V. 15. P. 269.
Кофстад П. II Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов. М.: Мир, 1975. 396 с.
Lloyd J.R. // Semicond. Sci. Technol. 1997. V. 4. P. 1177.
д. Эрль Ф., Розенберг Р. / Электромиграция в тонких пленках./ В сб.:Физика тонких пленок. М.: Мир, 1977. 299 с.
Варшавский М.В., Пащенко В.П., Мень А.Н., Сунцов Н.В., Милославский А.Г. Дефектность структуры и физико-химические свойства феррошпинелей. М.: Наука, 1988. 244 с.
Нестехиометрические соединения / Под ред. Манделькорна Л. М.: Химия, 1971, 608 с.
Tjong S.C. // Materials Characterization. 1991. V. 26. P. 29.