EVOLUTION OF THE STRUCTURE WITH INCREASING THICKNESS CONDENSED FILMS OF INORGANIC MATERIALS
Abstract
The analysis of the effects of ion-plasma film coating (micro- and nanocrystalline composite heterostructures) with a gradient character morphology, phase and elemental composition, substructure and orientation. Discusses approaches to the formation of gradient structures at the free surface modification or new material properties. It is shown that plasma component – assistants condensation of material, initiate mechanisms of formation of discrete and compact, porous and dense, isotropic and anisotropic morphological, amorphous and crystalline condensates. The relation between the synthesis conditions, morphological parameters and properties of ion-plasma condensate (IPC).
About the Author
E. K. BelonogovRussian Federation
Voronezh State Technical University – Professor of chair of Physics;
Voronezh State University – Professor of chair of materials science and industry nanosystems; Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor in the Department of Physics of Solids
References
1. Kaštanov P.V., Smirnov B.M., Hippler R. Magnetronnaâ plazma i nanotehnologiâ // UFN. 2007. T. 177, № 5. S. 473.
2. Danilin B.S. Primenenie nizkotemperaturnoj plazmy dlâ naneseniâ tonkih plenok. M.: Ènergoatomizdat, 1989.
3. Ievlev V.M. Strukturnye prevraŝeniâ v tonkih plenkah. M.: Metallurgiâ, 1982.
4. Zolotuhin I.V., Ievlev V.P., Belonogov E.K., Deržnev D.А., Markova А.E. Fraktal'naâ struktura fullerita // Pis'ma v ŽÈTF. 1998. T. 67, vyp. 9. S. 684-685.
5. Zolotuhin I.V., Golev I.M., Ievlev V.P., Belonogov E.K., Deržnev D.А. Struktura i termo-ÈDS nanotrubnogo uglerodnogo depozita, polučennogo v plazme èlektričeskogo razrâda // Pis'ma v ŽTF. 2003. T. 29, № 23. S. 84-85.
6. Ievlev V.M., Belonogov E.K. Struktura dvuhslojnyh èpitaksial'nyh plenok Ag-Al // FMM. 1983. T. 56, vyp. 2. S. 322-326.
7. Belonogov E.K., Darinskij B.M., Il'in А.S., Mitrohin V.I., Mošnikov V.А., Harin А.N., Âroslavcev N.P. Vnutrennee trenie v plenkah na osnove Si3N4 i Cu-Se // Izv. RАN. Ser. Fiz. 2005. T. 69, № 8. S. 1168-1170.
8. Hripunov G.S., Černyh E.P., Belonogov E.K., Kovtun N.А. Gibkie solnečnye moduli na osnove sul'fida i tellurida kadmiâ // FTP. 2009. T. 43, vyp. 8. S. 1084-1089.
9. Hripunov G.S., Kopač G.I., Belonogov E.K. Plenočnye solnečnye èlementy na osnove CdS/CdTe s nanorazmernymi soprâgaûŝimisâ sloâmi // Materialovedenie. 2008. № 11. S. 59-63.
10. Belonogov E.K., Hripunov G.S. Razmernyj èffekt, substruktura sloev i svojstva solnečnyh èlementov na osnove CdS/CdTe // Аl'ternativnaâ ènergetika i èkologiâ – ISJAEE. 2009. № 2. S. 76-82.
11. Čeremskoj P.G., Slezov V.V. Pory v tverdom tele. M.: Ènergoatomizdat, 1990.
12. Olemskoj А.I. Uravnenie Fokkera-Planka // UFN. 1998. T. 168, № 4. S. 475-480.
13. Morohov I.D. Fizičeskie âvleniâ v ul"tradispersnyh sredah. M.: Ènergoizdat, 1984.
14. Thornton J.A. Impurity effect on structure of metal films // J. Vac. Sci. Technol. 1974. Vol. 11, No. 4. P. 666.
15. Movčan B.А. Kompozicionnye materialy, osaždennye iz parovoj fazy v vakuume. Kiev: IÈS im. E.O. Patona АN USSR, 1989.
16. Patent № 2109362. MKI S1 (51) 6N01G 9/00. Sposob modifikacii poverhnosti fol'gi dlâ èlektrolitičeskih kondensatorov / Ievlev V.M., Belonogov E.K., Burova S.V., Kuŝev S.B., Turaeva T.L. // Opubl. 20.11.97, Bûl. № 30.
17. Patent №2123738 RF. MKI S1 (51) 6N01G 9/00,9/04. Poristoe pokrytie dlâ modifikacii poverhnosti fol'gi èlektrolitičeskogo kondensatora / Ievlev V.M., Belonogov E.K., Burova S.V., i dr. // Bûl. № 35. 20.12.1998.
18. Ievlev V.M., Turaeva T.L., Belonogov E.K., Isaev А.Û., Ievlev V.P. Plenočnaâ kompoziciâ na osnove ugleroda i oksida alûminiâ s vysokoj udel'noj poverhnost'û provodâŝej fazy // FizHOM. 1998. № 1. S. 104-106.
19. Belonogov E.K. Formirovanie kompozicionnyh pokrytij s vysokoj otkrytoj poristost'û na osnove ugleroda i oksida alûminiâ / Trudy MNPK «Nelinejnaâ dinamika metallurgičeskih processov i sistem». Lipeck, 2003. S. 120-124.
20. Ievlev V.M., Belonogov E.K., Maksimenko А.А. Orientirovannaâ kondensaciâ tonkih plenok tverdogo rastvora med'–palladij // Gornyj informacionnoanalitičeskij bûlleten'. 2005. S. 132-140.
21. Ievlev V.M., Belonogov E.K., Maksimenko А.А. Substruktura i orientaciâ tonkih plenok tverdogo rastvora Cu-Pd // Poverhnost'. 2008. № 2. S. 66-70.
22. Ievlev V.M., Belonogov E.K., Maksimenko А.А Orientirovannaâ kristallizaciâ tonkih plenok Pd–Cu // FMM. 2008. T. 105, № 6. S. 608-613.
23. Ievlev V.M., Belonogov E.K., Maksimenko А.А., Burhanov G.S., Rošan N.R. Substruktura i svojstva tolstyh plenok palladiâ // Metally. 2008. № 1. S. 95-102.
24. Ievlev V.M., Solncev K.А., Maksimenko А.А., Belonogov E.K., Kannykin S.V., Sinel'nikov А.А., Sineckaâ D.А. Stabilizaciâ uporâdočennoj struktury tonkoj kondensirovannoj fol'gi tverdogo rastvora Pd-Cu v srede vodoroda // DАN. 2015. T. 460, № 4. S. 422.
25. Ievlev V.M., Maksimenko А.А., Belonogov E.K., Kannykin S.V., Sladkopevcev B.V., Burhanov G.S., Rošan N.R., Čistov E.M. Orientirovannaâ kristallizaciâ tolstyh plenok Pd-Ru v processe magnetronnogo raspyleniâ mišeni // Materialovedenie. 2015. № 2. S. 37-40.
26. Patent №2381055 RF. MKI S2, (51)PMK B01D. Sposob izgotovleniâ kompozicionnyh membran na osnove tonkih plenok metallov / Ievlev V.M., Belonogov E.K., Maksimenko А.А., Rošan N.R. // Bûl. № 4. 10.02.2010.
27. Ievlev V.M., Švedova O.G., Belonogov E.K., Seleznev А.D. Orientaciâ i substruktura plenok ZnO, polučennyh magnetronnym raspyleniem // Neorganičeskie materialy. 1991.T. 27, № 3. S. 521-525.
28. Belonogov E.K. Struktura, orientaciâ i fazovyj sostav plenok Al-Cu, Al-Ag, Al-Ni: Аvtoref. dis. … kand. fiz.-mat. nauk. Voronež, 1983.
29. Ievlev V.M., Belonogov E.K., Harin А.N. Sintez i substruktura orientirovannyh plenok CuInSe2 // Neorganičeskie materialy. 2005. T. 41, № 1. S. 15–22.
30. Barinov S.M., Belonogov E.K., Ievlev V.M. Sintez kompaktnyh nanokristalličeskih plenok gidroksiapatita // DАN. 2007. T. 412 (3) S. 347-350.
31. Ievlev V.M., Domaševskaâ È.P., Terehov V.А., Tret'âkov Û.D., Barinov S.M., Belonogov E.K., Kostûčenko А.V. Sintez nanokristalličeskih plenok gidroksiapatita // Kondensirovannye sredy i mežfaznye granicy. 2007. T. 9, № 3. S. 209-215.
32. Domaševskaâ È.P., Barinov S.M., Ievlev V.M., Kostûčenko А.V., Belonogov E.K. Struktura, èlementnyj sostav i mehaničeskie svojstva plenok, polučennyh metodom VČMR gidroksiapatita // Fizika i himiâ stekla. 2008. T. 34. S. 798-807.
33. Patent № 2.372.101. MKI S1, RF (51)PMK A61L 27/32. Sposob polučeniâ na podložke plotnogo kristalličeskogo kal'cij-fosfatnogo pokrytiâ s sostavom stehiometričeskogo gidroksiapatita / Ievlev V.M., Belonogov E.K., Kostûčenko A.B. // Bûl. № 31. 10.11.2009.
34. Ievlev V.M., Bapinov S.M., Kostûčenko А.V., Belonogov E.K. Stpuktupa i mehaničeskie svojstva plenok gidpoksiapatita na titane // Materialovedenie. 2010. № 6. S. 22-26.
35. Barinov S.M., Belonogov E.K., Ievlev V.M i dr. Fazovyj sostav, substruktura i morfologiâ kal'-cijfosfatnyh cementov // Kondensirovannye sredy i mežfaznye granicy. 2012. T. 14(3). S. 285-291.
36. Ievlev V.M., Kostûčenko А.V., Belonogov E.K., Sumec M.P., Vahtel' V.M., Sidorov N.V., Palatnikov M.N. Struktura i svojstva plenok LiNbO3, polučennyh metodom VČMR // Perspektivnye materialy. 2010. № 3. S. 26-33.
37. Belonogov E.K. Strukturnye i substrukturnye izmeneniâ s rostom tolŝiny kondensirovannyh plenok neorganičeskih materialov: Аvtoref. dis. … d-ra fiz.-mat. nauk 01.04.07, Voronež, 2011.
38. Аntonova M.C., Belonogov E.K., Borâk А.V., Vavilova V.V., Ievlev V.M., Kannykin S.V., Palij N.А. Аktiviruemaâ fotonnoj obrabotkoj nanokristallizaciâ i tverdost' splava Fe78P20Si2 // Neorganičeskie materialy. 2015. T. 51, № 3. S. 333.
39. Dem'ânov S.E., Petrov А.V., Belonogov E.K. i dr. Nanostruktury s trekami bystryh tâželyh ionov // Izv. RАN. 2008. T. 72, № 9. S. 1262-1264.
40. Dem'ânov S.E., Kanûkov E.Û., Petrov А.V., Belonogov E.K., Strel'cov E.А., Ivanov D.K., Ivanova Û.А. Morfologiâ nanostruktur Si/SiO2/Ni s trekami bystryh tâželyh ionov v okside kremniâ // Poverhnost'. Rentgenovskie, sinhrotronnye i nejtronnye issledovaniâ. 2014. № 8. S. 77.
41. Ievlev V.M., Solncev K.А., Maksimenko А.А., Kannykin S.V., Belonogov E.K., Doncov А.I., Rošan N.R. Obrazovanie tonkoj fol'gi uporâdočennogo tverdogo rastvora Pd-Cu s kristalličeskoj rešetkoj tipa CsCl v processe magnetronnogo raspyleniâ // Dokl. Аkademii nauk. 2014. T. 457, № 6. S. 676.
Review
For citations:
Belonogov E.K. EVOLUTION OF THE STRUCTURE WITH INCREASING THICKNESS CONDENSED FILMS OF INORGANIC MATERIALS. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2015;(3):79-97. (In Russ.)