Hochauflösende Untersuchung der lokalen Wasserstoffverteilung in metallischen Multischichten mit Hilfe der tomographischen Atomsonde und der Sekundärionenmassenspektrometrie

by Philipp Kesten
Doctoral thesis
Date of Examination:2000-06-22
Date of issue:2001-11-07
Advisor:Prof. Dr. Reiner Kirchheim
Referee:Prof. Dr. Wolfgang Felsch
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-4237

 

 

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Abstract

English

Chemical analyses of hydrogen loaded metallic multilayers on a subnanometer scale using the time-of-flight-methods tomographic atomprobe (TAP) and secondary ion mass spectrometry (SIMS) are reported. The results are discussed concerning the hydrogen distribution at the interfaces. Equilibrium distributions can be measured at temperatures lower than 60 K. At higher temperatures the high mobility of hydrogen leads to hydrogen segregation in energetically favoured surface sites, which form because of the evaporation of sample atoms during the measurements. Hydrogen depletion at the interfaces of Fe/V and Nb/W multilayers is found only in regions of chemical mixing.

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Wasserstoffbeladene metallische Multischichten wurden mit der tomographischen Atomsonde (TAP) und der Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) auf ihre chemische zusammensetzung mit Auflösungen auf Subnanometerskala untersucht. Bei den verwendeten Methoden werden nach dem Prinzip der Flugzeit-Massen-Spektrometrie die Proben atomlagenweise abgetragen und analysiert. Die Ergebnisse werden präsentiert und im Hinblick auf die Wassertstoffverteilung an den Grenzflächen diskutiert. Gleichgwichtsverteilungen können bei Temperaturen unterhalb von 60 k gemessen werden. Bei höheren Temperaturen führt die hohe Mobilität des Wassertstoffs zu einer Segregation des Wasserstoffs an der Oberfläche der Probe. Die während des Abtrags der Metalle geschaffenen Oberflächen der Multischichtsysteme bieten dann dem Wasserstoff energetisch günstige Oberflächenplätze ...
 
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