金属学报  2012, Vol. 48 Issue (2): 245-249    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00687

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二次离子质谱仪测量扩散曲线时“零曲线”的分离

王海丽,王镇波,卢柯

中国科学院金属研究所, 沈阳 110016

DECONVOLUTION OF THE "ZERO PROFILE" FROM THE DIFFUSION PROFILE MEASURED BY SECONDARY ION MASS SPECTROSCOPY

WANG Haili, WANG Zhenbo, LU Ke

Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

王海丽 王镇波 卢柯. 二次离子质谱仪测量扩散曲线时“零曲线”的分离[J]. 金属学报, 2012, 48(2): 245-249.
, , . DECONVOLUTION OF THE "ZERO PROFILE" FROM THE DIFFUSION PROFILE MEASURED BY SECONDARY ION MASS SPECTROSCOPY[J]. Acta Metall Sin, 2012, 48(2): 245-249.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(510 KB)   摘要: 二次离子质谱仪测量的元素深度分布曲线受离子注入引发的原子混合、坑壁、晶体取向以及表面粗糙度等因素的影响, 使得实测曲线偏离真实元素分布曲线. 通过测量扩散退火前溶质原子在样品中的分布曲线, 即“零曲线”,可以表征各种因素的综合效果. 本文提出一种使用Fourier级数解卷积的方法有效地从实测曲线中分离“零曲线”的影响, 得到元素的真实分布曲线的方法.并利用此法分析了Zn在粗晶Cu及用动态塑性变形方法制备的纳米结构纯Cu中扩散的浓度-深度分布曲线. 关键词 ： 二次离子质谱,  深度分析,  零曲线,  扩散,  动态塑性变形     Abstract：The depth profile measured by secondary ion mass spectroscopy is influenced by factors such as the atomic mixing caused by ion injection, the crater edge, the crystallographic orientation of grains and the surface roughness etc., resulting in the deviation of the measured profile from the real distribution of the solute atoms. A depth profile measured before diffusion annealing or the "zero profile"is a comprehensive characterization of all the factors that influence the depth profile after annealing. In the present study, a mathematic method using Fourier serials to effectively deconvolute the real profile from the measured profile and"zero profile"is proposed. And the effects of "zero profile" on the diffusion properties of Zn in a coarse grained Cu and a nanostructured Cu produced by dynamic plastic deformation (DPD) at liquid nitrogen temperature (LNT) are analyzed with the above method. Key words： secondary ion mass spectroscopy    depth profile    zero profile    diffusion    dynamic plastic deformation 收稿日期: 2011-11-04      基金资助: 国家自然科学基金项目50890171, 国家重点基础研究发展计划项目2012CB932201和国家国际科技合作专项项目2010DFB54010资助 作者简介: 王海丽, 男, 1983年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王海丽 王镇波 卢柯 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00687      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2012/V48/I2/245 [1] Smith N S, Dowsett M G, McGregor B. In: Benninghoven A, Hagenhoff B, Werner H W, eds.. Proc Secondary Ion Mass Spectrometry X, Chichester: John Wiley & Sons, 1997: 363 [2] Murday J S. In: Benninghoven A, Bertrand P, Migeon H N, Werner H W, eds.. Proc Secondary Ion Mass Spectrometry XII, Amsterdam: Elsevier, 2000: 3 [3] Mojzsis S J, Arrhenius G, Mckeegan K D. Nature, 1996; 384: 55 [4] Ratner B D. In: Benninghoven A, Hagenhoff B, Werner H W, eds., Proc Secondary Ion Mass Spectrometry X, Chichester: John Wiley & Sons, 1997: 11 [5] Cha L Z, Gui D, Zhu Y Z. Chin J Vac Sci Technol, 2001; 21: 129 (查良镇, 桂 东, 朱怡峥. 真空科学和技术学报, 2001; 21: 129) [6] Kaur I, Mishin Y, GustW. Fundamentals of Grain and Interphase Boundary Diffusion. 3rd ed. West Sussex, England: John Wiley & Sons, 1995: 470 [7] Amouyal Y, Divinski S V, Estrin Y, Rabkin E. Acta Mater, 2007; 55: 5968 [8] Li Y S, Tao N R, Lu K. Acta Mater, 2008; 56: 230 [9] Tao N R, Lu K. J Mater Sci Technol, 2007; 23: 771 [10] Stokes A R. Proc of the Physical Society, 1948; 61: 382 [11] Yamamoto Y, Kajihara M. Acta Mater, 1999; 47: 1195 [12] Goukon N, Ikeda T, Kajihara M. Acta Mater, 2000; 48: 2959 [13] Hassner A. Wiss Z Tech Hochsch, Karl–Marx–Stadt, 1977; 19: 619 [14] Harrison L. Trans Faraday Soc, 1961; 57: 597 [15] Wang H L, Wang Z B, Lu K. Acta Mater, 2011; 59: 1818 [16] Borisov V T, Golikov V M, Scherbedinskiy G V. Phys Met Metall, 1964; 17: 80 [17] Gupta D. Metall Trans, 1977; 8A: 1431 [18] Gupta D. Interface Sci, 2003; 11: 7 [19] Murr L E. Interfacial Phenomena in Metals and Alloys. MA: Addison–Wesley, 1975: 131 [1] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [2] 徐文国, 郝文江, 李应举, 赵庆彬, 卢炳聿, 郭和一, 刘天宇, 冯小辉, 杨院生. 微量Al、Ti对Inconel 690合金高温氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1547-1558. [3] 刘路军, 刘政, 刘仁辉, 刘永. Nd90Al10 晶界调控对晶界扩散磁体磁性能和微观结构的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1457-1465. [4] 李赛, 杨泽南, 张弛, 杨志刚. 珠光体-奥氏体相变中扩散通道的相场法研究[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1376-1388. [5] 沈莹莹, 张国兴, 贾清, 王玉敏, 崔玉友, 杨锐. SiCf/TiAl复合材料界面反应及热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1150-1158. [6] 李细锋, 李天乐, 安大勇, 吴会平, 陈劼实, 陈军. 钛合金及其扩散焊疲劳特性研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 473-485. [7] 化雨, 陈建国, 余黎明, 司永宏, 刘晨曦, 李会军, 刘永长. 高Cr铁素体耐热钢与奥氏体耐热钢的异种材料扩散连接接头组织演变及力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 141-154. [8] 刘仲武, 何家毅. 钕铁硼永磁晶界扩散技术和理论发展的几个问题[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1155-1170. [9] 陈胜虎, 戎利建. 超细晶铁素体-马氏体钢的高温氧化成膜特性及其对Pb-Bi腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 989-999. [10] 李娟, 赵宏龙, 周念, 张英哲, 秦庆东, 苏向东. CoCrFeNiCu高熵合金与304不锈钢真空扩散焊[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1567-1578. [11] 刘晨曦, 毛春亮, 崔雷, 周晓胜, 余黎明, 刘永长. 低活化铁素体/马氏体钢组织调控及其固相连接研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1521-1538. [12] 王超, 张旭, 王玉敏, 杨青, 杨丽娜, 张国兴, 吴颖, 孔旭, 杨锐. SiCf/Ti65复合材料界面反应与基体相变机理[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1275-1285. [13] 孙正阳, 杨超, 柳文波. UO2烧结过程的相场模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1295-1303. [14] 丁文, 王小京, 刘宁, 秦亮. CoCrFeMnNi高熵合金作为中间层的Cu/304不锈钢扩散连接研究[J]. 金属学报, 2020, 56(8): 1084-1090. [15] 孙正阳, 王昱天, 柳文波. 气孔与晶界相互作用的相场模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1643-1653. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed