金属学报  2008, Vol. 44 Issue (3): 357-360

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Ni/Al纳米多层膜的界面扩散与电阻率

刘明霞 张建民 徐可为

西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

Interface roughening in Ni/Al nanomultilayers and resistivity

LIU Mingxia; ZHANG Jianmin; XU Kewei

刘明霞; 张建民; 徐可为 . Ni/Al纳米多层膜的界面扩散与电阻率[J]. 金属学报, 2008, 44(3): 357-360 .
, , . Interface roughening in Ni/Al nanomultilayers and resistivity[J]. Acta Metall Sin, 2008, 44(3): 357-360 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(679 KB)   摘要: 用FS-MS模型研究了Ni/Al纳米多层膜的界面粗化行为对周期数n、Ni:Al调制比R和调制波长L的依赖性与薄膜电阻率ρ和镜面反射系数P的演变规律。结果表明：随着n减小，薄膜电阻率ρ基本恒定，即多层膜界面粗化行为对调制周期数不存在依赖性；而随着薄膜特征尺度R与L减小，出现电阻率ρ异常增加和P明显减小的变化过程。P对薄膜特征尺度的依赖关系反映了多层膜界面粗化行为的尺寸效应，即多层膜界面非对称的互扩散行为只在低调制比与低调制波长尺度下加剧，此时界面互促效应凸现。在高于临界调制波长和调制比情况下，互促效应弱化，薄膜界面扩散行为不明显。 关键词 ： Ni/Al,  纳米多层膜,  电阻率,  调制结构     Abstract：In addition to the resistivity (ρ) and the specular reflection coefficient (P), interface roughening of Ni/Al nanomultilayers deposited by magnetron sputtering as a function of the number of bilayers (n), Ni:Al modulated ratio (R) and modulated period (L) have been characterized by Fuchs-Sondheimer(FS)- Mayadas-Shatzkes (MS) model. The results show that resistivity of multilayers was independent of the number of bilayers. With decreasing of R and L, the resistivity increased and the specular reflection coefficient decreased. The observed scale dependence of the specular reflection coefficient reflected the size effect in the interface roughening of metal nanomultilayers. Due to the nonsymmetrical interdiffusion behavior, the mutual promotion effect in the interfaces only displayed at the lower R and smaller L. Once the length scale was upon a critical value, this effect turned to be weakened and the interfacial diffusion became invisible. Key words： 收稿日期: 2007-07-05      ZTFLH:  TB43   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 刘明霞 张建民 徐可为 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I3/357 [1]Meyerovich A E,Ponomarev I V.Phys Rev,2003;67B: 165411 [2]Stobiecki T,Czapkiewicz M,Kopcewicz M,Zuberek R, Castano F J.Thin Solid Films,1998;317:306 [3]Suresh N,Phase D M,Gupta A,Chaudhari S M.J Appl Phys,2000;87:7946 [4]Fuchs K.Proc Cambridge Philos Soc,1938;34:100 [5]Sondheimer E H.Adv Phvs,1952;1:1 [6]Mayadas A F,Shatzkes M.Phys Rev,1970;1B:1382 [7]Sinha M K,Mukherjee S K,Pathak B,Paul R K,Barhai P K.Thin Solid Films,2006;515:1753 [8]Soffer S B.J Appl Phys,1967;38:1710 [9]Ghodgaonkar A M,Bhoraskar V N,Tillu A D.J Phys, 1978;11D:L147 [10]Liu H D,Zhao Y P,Ramanath G,Murarka S P,Wang G C.Thin Solid Films,2001;384:151 [11]Namba Y.Jpn J Appl Phys,1970;9:1326 [12]Parkin S S P,Mansour A,Felcher G P.Appl Phys Lett, 1991;58:1473 [13]Klug H D,Alexander L E.X-ray Different Procedure for Pdycrystalline and Amorphous Materials.New York: Wiley Press,1974:662 [14]Liu M X,Ma F,Huang Y L,Huang P,Yu H W,Zhang J M,Xu K W.Acta Metall Sin,2007;43:163 (刘明霞，马飞，黄友兰，黄平，余花娃，张建民，徐可为．金属学报，2007；43：163) [15]Fonda.E,Petroff F,Traverse A.J Appl Phys,2003;93: 5937 [16]Wen S P,Zong R L,Zeng F,Gao Y,Pan F.Acta Mater, 2007;55:345 [17]Zhou X W,Wadley H N G,Johnson R A,Larson D J, Tabat N,Cerezo A,Petford-Long A K,Smith G D W, Clifton P H,Martens R L,Kelly T F.Acta Mater,2001; 49:4005 [18]Kasturi L C.Thin Film Phenomena.New York: McGraw-Hill Press,1969 [19]Wang Y,Xu K W.Thin Solid Films,2004;468:310 [20]Zhang Y Q,Dong X P,Wu J S.Chin J Nonferrous Met, 2005;15:746 (张玉勤，董显平，吴建生．中国有色金属学报，2005；15：746) [21]Burgmann F A,Lim S H N,McCulloch D G,Gan B K, Davies K E,McKenzie D R,Bilek M M M.Thin Solid Films,2005;474:341 [22]Schmidt C M,Bürgler D E,Schaller D M,Meisinger F, Güntherodt H J,Temst K.J Appl Phys,2001;89:181 [23]Gurvitch M.Phys Rev,1986;34B:540 [24]Fujikawa S I.Defect Diffus Forum,1997;143:115 [1] 曾小勤, 王杰, 应韬, 丁文江. 镁及其合金导热研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 400-411. [2] 王尧,朱晓莹,刘贵民,杜军. Cu/Ni和Cu/Nb纳米多层膜的应变率敏感性[J]. 金属学报, 2017, 53(2): 183-191. [3] 左小伟,郭睿,安佰灵,张林,王恩刚. 横向磁场下定向凝固Cu-6%Ag合金的组织、硬度和电阻率*[J]. 金属学报, 2016, 52(2): 143-150. [4] 安荣, 田艳红, 孔令超, 王春青, 常帅. 自支撑Ti/Al纳米多层膜激光诱发自蔓延行为*[J]. 金属学报, 2014, 50(8): 937-943. [5] 张月来,段德莉,赵宇航,侯思焓,李曙. 泡沫NiCrAl电热合金的制备及其电学性能[J]. 金属学报, 2013, 49(2): 214-220. [6] 张欣 张金钰 刘刚 张国君 孙军. Cu/Nb纳米金属多层膜延性及断裂行为的尺寸效应[J]. 金属学报, 2011, 47(2): 246-250. [7] 张金钰 张欣 牛佳佳 刘刚 张国君 孙军. Cu/X(X=Cr, Nb)纳米多层膜力/电学性能的尺度依赖性[J]. 金属学报, 2011, 47(10): 1348-1354. [8] 边为民 朱溢眉 周 廉. Bi系高温超导体中非公度调制结构相的空间群测定[J]. 金属学报, 2009, 45(6): 673-679. [9] 刘明霞; 胡永峰; 马飞; 徐可为 . α-W膜在单晶硅基片上的共格生长及其力电性能的膜厚效应[J]. 金属学报, 2008, 44(5): 631-635 . [10] 曹为民; 陈浩; 石新红; 朱律均; 姬学彬; 张磊 ; 印仁和 . Co/Pd纳米多层膜的制备及其磁性能[J]. 金属学报, 2008, 44(4): 445-450 . [11] 黄碧龙; 吴昕蔚; 孔明; 李戈扬 . 反应磁控溅射 TiN/AlON纳米多层膜的微结构与显微硬度[J]. 金属学报, 2008, 44(2): 193-197 . [12] 陈厚文; 王蓉 . 离子减薄后NiAl3合金相中调制结构的高分辨电子显微学研究[J]. 金属学报, 2008, 44(10): 1153-1156 . [13] 赵文济; 孔明; 乌晓燕; 李戈扬 . TiN/Si3N4纳米多层膜硬度对Si3N4层厚敏感性的研究[J]. 金属学报, 2007, 43(2): 154-158 . [14] 唐武; 徐可为; 王平; 李弦 . Au/NiCr/Ta多层金属膜退火后的电阻率异常增大[J]. 金属学报, 2003, 39(2): 172-174 . [15] 宋忠孝; 鞠新华; 徐可为 . 扩散阻挡层对Cu-Zr纳米合金膜电阻率与残余应力的影响[J]. 金属学报, 2002, 38(7): 723-726 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed