Hydrogen in V-Fe thin films and Fe/V-Fe multi-layered thin films

Abstract

In dieser Arbeit Wasserstoff induzierte zweiachsige Spannung und lokale Verteilung von Wasserstoff in V-Fe-Filme und V-Fe/Fe-mehrfachschichtigen Filme wurden untersucht. Der Spannung Entwicklung und Relaxationsverhalten in den Filmen wurden durch Kombination von in-situ Spannung, in-situ Schallemission und in-situ XRD-Messungen interpretiert. Die Spannung Entwicklung von V-Fe dünnen Schichten dünner als 100 nm zeigte bemerkenswerte Korrelation mit Defekt-H-Wechselwirkung bei sehr niedrigen Konzentrationen. Mit zunehmender H-Konzentration, intermittierende Spannungsrelaxation aufgrund Wiederherstellung der intrinsischen Versetzungen festgestellt wurde, bis der Film entspannt auf der Stufe der Hydridbildung. Die V-Fe/Fe mehrfachschichtige Filme zeigte riesigen Zugspannung auf Wasserstoff geladen, die durch bevorzugte Ort Besetzung von Wasserstoff in das Gitter betrachtet wurde. Atomsondentomographie Analyse erfolgreich zeigte Deuterium Verteilung in den Filmen auf atomarer Skala. Bestimmung des richtigen D-Konzentration und die drei-dimensionale Verteilung wurden über neu gestaltete Methode unter Beweis gestellt. Lokale Anreicherung von D-Atomen an der Grenzfläche zwischen Film und Substrat wurde als Ergebnis der D-Trapping auf Versetzungen beobachtet. Die Analyse der mehrfachschichtigen Filmen ergab jedoch, Deuterium verarmten Region von 0,4 bis 1,0 nm bei V-Fe/Fe Grenzfläche.