Синтез тонкой пленки металлогидрида Mg2NiH4 на никелевой подложке

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Работа продолжает начатое ранее исследование процесса синтеза гидрида интерметаллида Mg2NiH4 в реакции между никелевой фольгой и гидридом магния MgH2 в атмосфере водорода при давлениях, превышающих давление разложения как MgH2, так и Mg2NiH4. Синтез проводился при температурах 400 и 475°C. В совокупности с результатами, полученными ранее при температуре 450°C, установлено, что после прохождения некоторого времени инкубации рост толщины пленки Mg2NiH4 линейно зависит от времени. Во время инкубации происходит синтез подслоя интерметаллида MgNi2. Совокупность этих данных свидетельствует о справедливости предложенного ранее механизма синтеза, лимитирующим фактором которого является диффузионное поступление с постоянной скоростью атомов никеля по подслою MgNi2. На основании анализа рентгенодифракционных данных сделан вывод, что для всех трех температур синтеза толщина подслоя MgNi2 примерно одинакова. С использованием метода термодесорбционной спектроскопии установлены скорости роста пленок для всех трех температур и на основании этих данных определены кинетические параметры диффузии атомов никеля в подслое интерметаллида MgNi2.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. П. Барабан

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. П. Войт

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

И. Е. Габис

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

Д. И. Елец

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Author for correspondence.
Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. А. Левин

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

Д. А. Зайцев

АО “НПО “ЛЕНКОР”

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

References

  1. Yartys V.A., Lototskyy M.V., Akiba E. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2019. V. 44. P. 78099. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.212
  2. Baraban A.P., Chernov I.A., Dmitriev V.A. et al. // Thin Solid Films. 2022. V. 762. P. 139556. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2022.139556
  3. Baraban A.P., Dobrotvorskii M.A., Elets D.I. et al. // Thin Solid Films. 2020. V. 709. P. 138217. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.138217
  4. Mehrer H. // Mater. Trans. JIM. 1996. V. 37. P. 1259.
  5. Mehrer H. Diffusion in Solids.Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-limited Processes, Springer Series in Solid-State Sciences. Diffus Solids. 2007. V. 155. P. 41. http://link.springer.com/10.1007/978-3-540-71488-0
  6. Merkys A., Vaitkus A., Grybauskas A. et al. // J. Appl. Cryst. 2021. V. 54 (2). P. 672. https://doi.org/10.1107/S1600576720016532
  7. Evard E.A., Gabis I.E., Voyt A.P. // J Alloys Compd. 2005. V. 404–406. P. 335.
  8. Stein F., Leineweber A. // J. Mater. Sci. 2021. V. 56. P. 5321. https://doi.org/10.1007/s10853-020-05509-2
  9. Wiegand M.J., Faraci K.L., Reed B.E. et al. // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2019. V. 107. P. 783.
  10. Bagnoud P., Feschotte P. // Int. J. Mater. Res. 1978. V. 69. P. 114. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ijmr-1978-690209/html
  11. Smith J.F., Christian J.L. // Acta Metall. 1960. V. 8. Р. 249.
  12. Andersen D., Chen H., Pal S. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2023. V. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.12.216

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The results of the synthesis of Mg2NiH4 films at temperatures of 400 (1), 450 (2) and 475°C (3).

Download (11KB)
3. Fig. 2. The results of X-ray phase analysis: RD paintings of the entire scanning range (a), RD fragments of R paintings (b). For better visualization, RD paintings of different samples (B, C and D) are shifted along the vertical axis. The numbers of the COD maps of the detected phases are indicated in (a). The theoretical positions of the Bragg angles of the observed reflexes of the crystalline phases of the film according to the indicated COD maps are shown in different symbols. Miller indices hkl of Ni reflexes (e.g. Fm3m (225)) of the substrate and Miller–Bravais indices hkil of some selected observed reflexes of Mg2Ni crystalline films (e.g. P6222 (180)) and MgNi2 (ave. gr. P63/mmc (194)).

Download (30KB)
4. Fig. 3. Ni–Mg phase diagram [9].

Download (15KB)
5. Fig. 4. Phenomenological model of Mg2NiH4 film growth.

Download (13KB)
6. Fig. 5. Arrhenius graphs for the diffusion coefficient for limiting nickel fluxes (a) and incubation time (b).

Download (23KB)
7. Fig. 6. Structure of the Mg2Ni crystal [https://som.web.cmu.edu/structures/S034-MgNi2.html ].

Download (15KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».