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M: Metallphysik

M 12: Amorphe Metalle I

M 12.5: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 11:15–11:30, S 9

Mechanische Spannungen in amorphen Zr-Al-Ni-Cu- Schichten — •Matthias Bicker und Ulrich Geyer — I. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen, 37073 Göttingen

Dünne Schichten aus massiven metallenen Zr-Al-Ni-Cu Gläsern wurden durch Magnetron- Sputtern präpariert. Die dafür verwendeten Legierungstargets wurden durch ein Spritzgußverfahren hergestellt. Durch RBS- und EMS- Messungen wurde die Stöchiometrie und Reinheit der Sputterschichten überprüft. Differentialkalorimetrische Messungen an den Schichten entsprechen denen an Volumenproben und zeigen zusätzlich Effekte, die üblicherweise auf ein Ausheilen von Überschußvolumen zurückgeführt werden. Um das Ausheilen dieses Überschußvolumens empfindlich zu verfolgen, wurden mit einer Zweistrahl- Lichtzeiger- Methode die mechanischen Spannungen in den Schichten während des Schichtwachstums und beim Aufheizen mit konstanter Rate in situ gemessen. Beim Wachstum bei Raumtemperatur werden nahezu konstante momentane Druckspannungen beobachtet, die -0.2 GPa betragen. Gedeutet werden können sie durch das “atomic peening model“. Beim Aufheizen führt die thermische Ausdehnung der Schicht- Substrat- Kombination bei tiefen Temperaturen und oberhalb der Kristallisationstemperatur zur Entwicklung von Druckspannungen. Ab einer Temperatur von ca. 100 ^∘C setzt das Ausheilen des Überschußvolumens ein, wodurch die Druckspannungen relaxieren. Die Messungen mechanischer Spannungen werden mit den kalorimetrischen Messungen verglichen.