- Код статьи
- 10.31857/S0002337X23030028-1
- DOI
- 10.31857/S0002337X23030028
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 243-250
- Аннотация
- Проведено исследование влияния условий отжига на формирование наночастиц никеля на барьерном слое нитрида титана, синтезированного методом атомно-слоевого осаждения. Показано, что размеры наночастиц зависят от температуры и времени отжига. При температурах выше 700°C и длительности отжига более 5 мин наблюдается явление коалесценции, которое приводит к росту частиц и уменьшению их поверхностной плотности. Во время отжига никель диффундирует в нитрид титана и его количество на поверхности падает. Экспериментальные результаты согласуются с моделированием формирования наночастиц в рамках гидродинамической модели. Определены потенциал взаимодействия катализатора с буферным слоем и вязкость расплава, которые показывают, что при плавлении тонкого слоя никеля, порядка единиц нанометров, металл подобен переохлажденной жидкости. Моделирование показало, что при отжиге па́ры тонкая пленка металла–барьерный слой средний размер наночастицы меньше при меньших потенциалах взаимодействия между веществами па́ры.
- Ключевые слова
- атомно-слоевое испарение барьерный слой нитрид титана наночастицы катализатора гидродинамическая модель потенциал взаимодействия
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 2
Библиография
- 1. Булярский С.В. Углеродные нанотрубки: технология, управление свойствами, применение. Ульяновск: Стрежень, 2011. 480 с.
- 2. Dasgupta K., Joshi J.B., Banerjee S. Fluidized Bed Synthesis of Carbon Nanotubes – A Review // Chem. Eng. J. 2011. V. 171. № 3. P. 841–869. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.05.038
- 3. Kumar M., Ando Y. Chemical Vapor Deposition of Carbon Nanotubes: A Review on Growth Mechanism and Mass Production // J. Nanosci. Nanotechnol. 2010. V. 10. № 6. P. 3739–3758. https://doi.org/10.1166/jnn.2010.2939
- 4. Ago H., Komatsu T., Ohshima S., Kuriki Y., Yumura M. Dispersion of Metal Nanoparticles for Aligned Carbon Nanotube Arrays // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. № 1. P. 79–81. https://doi.org/10.1063/1.126883
- 5. Melechko A.V., Merkulov V.I., McKnight T.E., Guillorn M.A., Klein K.L., Lowndes D.H., Simpson M.L. Vertically Aligned Carbon Nanofibers and Related Structures: Controlled Synthesis and Directed Assembly // J. Appl. Phys. 2005. V. 97. № 4. P. 41301. https://doi.org/10.1063/1.1857591
- 6. Lee C.J., Park J., Yu J.A. Catalyst Effect on Carbon Nanotubes Synthesized by Thermal Chemical Vapor Deposition // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 360. № 3–4. P. 250–255. https://doi.org/10.1016/S0009-2614 (02)00831-X
- 7. Andrews R., Jacques D., Qian D., Rantell T. Multiwall Carbon Nanotubes: Synthesis and Application // Acc. Chem. Res. 2002. V. 35. № 12. P. 1008–1017. https://doi.org/10.1021/ar010151m
- 8. Bulyarskiy S.V., Zenova E.V., Lakalin A.V., Molodenskii M.S., Pavlov A.A., Tagachenkov A.M., Terent’ev A.V. Influence of a Buffer Layer on the Formation of a Thin-Film Nickel Catalyst for Carbon Nanotube Synthesis // Tech. Phys. 2018. V. 63. № 12. P. 1834–1839. https://doi.org/10.1134/S1063784218120253
- 9. L’vov P.E., Bulyarskiy S.V., Gusarov G.G., Molodenskiy M.S., Pavlov A.A., Ryazanov R.M., Dudin A.A., Svetukhin V.V. Kinetics of Nickel Particle Formation on Silicon Substrate with a Buffer Layer of Niobium Nitride // J. Phys.: Condens. Matter. 2020. V. 32. № 24. P. 245001. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab7870
- 10. Львов П.Е., Светухин В.В., Булярский С.В., Павлов А.А. Моделирование смачивающих фазовых переходов в тонких пленках // Физика твердого тела. 2019. T. 61. № 10. C. 1916–1925.
- 11. Peng Y., Wang Z., Alsayed A.M., Yodh A.G., Han Y. Publisher’s Note: Melting of Colloidal Crystal Films // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104. № 21. P. 205703. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.219901
- 12. Thiele U. Recent Advances in and Future Challenges for Mesoscopic Hydrodynamic Modelling of Complex Wetting // Colloids Surf., A. 2018. V. 553. P. 487–495. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.05.049
- 13. Shchekin A.K., Lebedeva T.S., Suh D. The Overlapping Surface Layers and the Disjoining Pressure in a Small Droplet // Colloids Surf., A. 2019. V. 574. P. 78–85. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.04.071
- 14. Kukushkin S.A., Osipov A.V. Kinetics of First-Order Phase Transitions in the Asymptotic Stage // J. Exp. Theor. Phys. 1998. V. 86. № 6. P. 1201–1208. https://doi.org/10.1134/1.558591
- 15. Slezov V.V., Schmelzer J. Kinetics of Formation and Growth of a New Phase with a Definite Stoichiometric Composition // J. Phys. Chem. Solids. 1994. V. 55. № 3. P. 243–251. https://doi.org/10.1016/0022-3697 (94)90139-2
- 16. Nowak W.B., Keukelaar R., Wang W., Nyaiesh A.R. Diffusion of Nickel Through Titanium Nitride Films // J. Vac. Sci. Technol., A. 1985. V. 3. № 6. P. 2242–2245. https://doi.org/10.1116/1.572900
