Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 9: Amorphe und metastabile Metalle

M 9.10: Vortrag

Dienstag, 28. März 2000, 17:45–18:00, H6

Analyse der Relaxation von mechanischen Spannungen in
amorphen Zr-Al-Ni-Cu - Schichten — •M. Bicker und U. Geyer — I. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen, D-37073 Göttingen

Durch in situ Messungen wurden mechanische Spannungen in dünnen amorphen Zr-Al-Ni-Cu-Schichten sowohl während des Schichtwachstums als auch bei

variabler Temperatur untersucht. Bei der Schichtpräparation, die durch RF-Magnetronsputtern von Legierungstargets erfolgt, lassen sich durch die Wahl des Sputterdrucks unterschiedliche Spannungszustände einstellen. Beim anschließenden Heizen mit konstanter Rate findet zunächst ausschließlich eine thermische Ausdehnung statt bis ab ca. 350 K eine irreversible Relaxation der intrinsischen Spannungen hinzukommmt, die oberhalb von 630 K abgeschlossen ist. In der Nähe des Glasübergangs bei 666 K lässt sich wegen der starken Abnahme der Viskosität zusätzlich zur thermischen Ausdehnung ein Fließprozess beobachten. Dagegen werden bei der nachfolgendenden Kristallisation der Schicht nur geringe Spannungsänderungen festgestellt. Die Viskosität einer dünnen Schicht kann durch Messungen der isothermen Spannungsrelaxationen während eines stufenförmigen Heizprozesses bestimmt werden [1]. Solche Untersuchungen wurden an den Multikomponentenschichten beim Glasübergang und im Bereich der unterkühlten Schmelze durchgeführt.

[1] A. Witvrouw, F. Spaepen, J. Appl. Phys. 75(3), 1456 (1994)