Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 3: Sonstiges I

DS 3.2: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 10:30–10:45, ZB

Topotaktisches Wachstum von dünnen Mg₂SnO₄-Spinellschichten auf (100) MgO Substraten — •A. Graff, S. Senz und D. Hesse — Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik Halle

Hochtemperaturreaktionen zwischen dünnen Schichten und kristallinen Materialien findet man sowohl in der HL-Prozessierung, bei der Sinterung von Keramiken, aber auch bei der Synthese von Hochleistungswerkstoffen. In dieser Arbeit geht es um den grundlegenden Einfluß der Gitterfehlpassung zwischen Reaktionsschicht und Substrat auf die Struktur der Reaktionsgrenzfläche. Als Modellsystem dient die Spinellbildungsreaktion zwischen tetragonalem SnO₂ und einem kubischen (100) MgO Substrat, wobei der kubische Mg₂SnO₄-Spinell entsteht. Die Reaktion verläuft via Kationengegendiffusion im stationären Sauerstoffuntergitter. Es wird gezeigt, daß die Gitterfehlpassung zwischen Mg₂SnO₄ und MgO (von 2%) die Struktur der Reaktionsgrenzfläche und den Einbau von Versetzungen bestimmt. Die Bildung der Spinellschicht beginnt als Inselwachstum, wobei die Gitter von jeweils vier Mg₂SnO₄-Domänen gegen das MgO um ± 1^∘ verkippt sind. Die Gitter von Spinellschicht und Substrat sind aber dann nicht gegeneinander verkippt, wenn die Reaktion im diffusionskontrollierten Reaktionsregime ist. Die Strukturuntersuchungen wurden mittels XRD, TEM, HRTEM und SAED durchgeführt. Die Zusammensetzungen der Schichten wurden mit EDX gemessen.