(a, b) - Изображение на повърхностна микроструктура на подготвената Au/NiFe проба (размер е 10 × 10 µm 2) и увеличен фрагмент (размер е 3 × 3 µm 2), получени при използване на режим AFM с разпределение на размера на зърната. (c, d) - същото за пробата Au/NiFe след термична обработка при T = 100 ° C. (e, f) - същото при T = 200 ° C. (g, h) - същото при T = 300 ° C, (i, j) - същото при T = 400 ° C. Изображенията са получени веднага след синтез или термична обработка без отстраняване на оксид.

термичната

Увеличение на най-вероятния размер на зърната при термична обработка по време на два етапа на коалесценция. Най-вероятният размер на зърното е дефиниран като максимумът на функцията, описваща разпределението на размера на зърната в съответствие със закона на Гаус.

Механични свойства на Au/NiFe наноструктурираната система с дълбочина на вдлъбнатина 10 nm (черни квадрати) и 50 nm (червени кръгове) след топлинна обработка, изследвана с наноиндентация. (a) Зависимост на твърдостта, (b) модул на Young и (c) устойчивост на еластопластичната деформация от температурата на топлинна обработка.

Характерни криви на деформация (натоварване-разтоварване), получени чрез наноиндентация на дълбочина 10 nm (черни точки) и 50 nm (червени точки) на (a) както е подготвена Au/NiFe наноструктурирана система и същата система след термична обработка с ( b) 100 ° C, (c) 200 ° C, (d) 300 ° C и (e) 400 ° C. Сините стрелки показват момента, в който инденторът преминава през интерфейса на оксид и метал.

Влияние на температурата на топлинна обработка върху дифузията на атомите на златото от подслой във филма NiFe: изчислени стойности на коефициента на дифузия и относителна концентрация на атоми на злато на разстояние 550 nm (или h = 50 nm) и 590 nm (или h = 10 nm) от Au/NiFe интерфейса.

Резюме

300 ° C - в процеса на постепенно увеличаване на размера на зърната. Механичните свойства на наноструктурираната система Au/NiFe са изследвани чрез наноиндентиране при две различни дълбочини на вдлъбнатини, 10 и 50 nm. Резултатите показват обратния ефект на топлинната обработка върху механичните свойства в приповерхностния слой и в обема на материала. Повърхностната хомогенизация в комбинация с активиране на окислението води до необичайно укрепване и втвърдяване на приповерхностния слой. В същото време нелинейно намаляване на твърдостта и модула на Young с повишаване на температурата на топлинна обработка характеризира вътрешния обем на наноструктуриран NiFe. Обяснение на това явление беше намерено в сложния ефект на промяна на съотношението обем на зърното/границите на зърното и увеличаване на концентрацията на термично активирани дифузни атоми на златото от подслоя към NiFe филма.