Издателям
Вышедшие номера
Микроструктура, химические связи и фрикционные свойства нанокристаллических алмазных пленок, сформированных в различных газовых средах
Kumar N.1, Козаков А.Т.2, Dash S.1, Tyagi A.K.1, Lin I.N.3
1Центр атомных исследований им. Индиры Ганди, Кальпакам, Тамилнаду, Индия
2Научно-исследовательский институт физики Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия
3Тамканский университет, Тамсуи, Тайвань
Email: kozakov_a@mail.ru
Поступила в редакцию: 7 ноября 2012 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2013 г.

Методом химического осаждения из газовой фазы при активировании микроволновой плазмой (MPECVD) получены нанокристаллические пленки, свойства которых зависят от состава газовой среды. Для пленки, созданной в плазменной среде состава Ar/CH4, наблюдаются высокий коэффициент кристалличности, малый размер зерна и большая доля s-0.8ptp2/аморфного углерода, что приводит к повышенным твердости и модулю упругости. Низкое значение коэффициента трения этой пленки обусловлено малым размером зерна и высокой долей граничной фазы s-0.8ptp2/аморфного углерода, которая обеспечивает легкое скольжение. Угол смачивания пленки был малым (гидрофильные свойства) в случае, если плазма состояла из смеси Ar/CH4. Показано, что смачивающие свойства пленок обусловлены тонким слоем карбоксильных и гидроксильных функциональных групп, пассивирующих оборванные связи на поверхности, обеспечивающих граничный механизм смазки. Было также найдено, что коэффициент трения этих пленок обратно пропорционален контактному давлению, зависящему от диаметра пробного шара. Работа выполнена по инициативной тематике в научно-исследовательском институте Южного федерального университета.
  • A.V. Sumant, D.S. Grierson, J.E. Gerbi, J.A Carlisle, O. Auciello, R.W. Carpick. Phys. Rev. B 76, 235 429 (2007)
  • S.J. Askari, G.C. Chen, F. Akhtar, F.X. Lu. Diamond Relat. Mater. 17, 294 (2008)
  • C.S. Wang, H.C. Chen, H.F. Chen, I.N. Lin. Diamond Relat. Mater. 18, 136 (2009)
  • N. Kumar, N. Sharma, S. Dash, C. Popov, W. Kulisch, J.P. Reithmaier, G. Favaro, A.K. Tyagi, B. Raj. Tribol. Int. 44, 2042 (2011)
  • C. Popov, W. Kulisch, M. Jelinek, A. Bock, J. Strnad. Thin Solid Films 494, 92 (2006)
  • A. Erdemir, C. Donnet. J. Phys. D: Appl. Phys. 39, 311 (2006)
  • P. Hollman, O. Wanstrand, S. Hogmark. Diamond Relat. Mater. 7, 1471 (1998)
  • S.Y. Luoa, J.K. Kuo, B. Yeh, J.C. Sung, C.W. Dai, T.J. Tsai. Mater. Chem. Phys. 72, 133 (2001)
  • S.E. Grillo, J.E. Field, F.M. Van Bouwelen. J. Phys. D: Appl. Phys. 33, 985 (2000)
  • L. Pastewka, S. Moser, P. Gumbsch, M. Moseler. Nature Mater. 10, 34 (2011)
  • W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res. 7, 1564 (1992)
  • F. Silva, F. Benedic, P. Bruno, A. Gicquel. Diamond Relat. Mater. 14, 398 (2005)
  • H. Sung-Pill, H. Yoshikawa, K. Wazumi, Y. Koga. Diamond Relat. Mater. 11, 877 (2002)
  • J. Birrell, J.E. Gerbi, O. Auciello, J.M. Gibson, J. Johnson, J.A. Carlisle. Diamond Relat. Mater. 14, 86 (2005)
  • A.C. Ferrari, J. Robertson. Phys. Rev B 63, 121 405 (2001)
  • A.C. Ferrari, J. Robertson. Phys. Rev. B 64, 75 414 (2001)
  • H. Kuzmany, R. Pfeiffer, B. Salk, B. Gunther. Carbon 42, 911 (2004)
  • L.Y. Ostrovskaya, A.P. Dementiev, I.I. Kulakova, V.G. Ralchenko. Diamond Relat. Mater. 14, 486 (2005)
  • A.F. Azevedo, J.T. Matsushima, F.C. Vicentin, M.R. Baldan, N.G. Ferreira. Appl. Surf. Sci. 255, 6565 (2009)
  • T. Xu, S. Yang, J. Lu, Q. Xue, J. Li, W. Guo, Y. Sun. Diamond Relat. Mater. 10, 1441 (2001)
  • X.D. Li, D. Daio, B. Bhushan. Acta Mater. 45, 4453 (1997)
  • J. Malzbender, J.M.J. den Toonder, A.R. Balkenende. Mater. Sci. Eng. R 36, 47 (2002)
  • Ю.И. Головин. ФТТ 50, 2113 (2008)
  • C.A. Charitidis. Int. J. Refr Met. Hard Mater. 28, 51 (2010)
  • A.C. Ferrari, J. Robertson, R. Pastorelli, M.G. Beghi, C.E. Bottani. Appl. Phys. Lett. 75, 1893 (1999)
  • L. Sirghi. Appl. Phys. Lett. 82, 3755 (2003)
  • X. Ma, M. Rooij, D. Schipper. Wear 269, 790 (2010)
  • D.M. Mulvihill, M.E. Kartal, D. Nowell, D.A. Hills. Tribol. Inter. 44, 1679 (2011)
  • G. Zilibotti, M.C. Righi, M. Ferrario. Phys. Rev. B 79, 75 420 (2009)
  • L. Qi, A. Stanishevsky, Y.K. Vohra. Thin Solid Films 517, 800 (2008)
  • N. Sharma, N. Kumar, B. Sundaravel, K. Panda, W. David, M. Kamarrudin, S. Dash, B.K. Panigrahi, A.K. Tyagi, I.N. Lin, B. Raj. Tribol. Int. 44, 980 (2011)
  • J.F. Watts, J. Wolstenholme. An introduction to surface analysis by XPS and AES. John Wiley \& Sons Ltd, Chichester, West Sussecs, England (2003). P. 212
  • Practical Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy / Ed. D. Briggs, M.P. Seach. John Wiley \& Sons Ltd, Chichester (1983). P. 533
  • В.И. Нефедов. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. Справочник. Химия, М. (1984). 256 с
  • N. Kumar, N. Sharma, S. Dash, C. Popov, W. Kulisch, J.P. Reithmaier, G. Favaro, A.K. Tyagi, BaldevRaj. Tribol. Int. 44, 2042 (2011)
  • A. Erdemir, C. Donnet. J. Phy. D: Appl. Phys. 39, 311 (2006)
  • A.R. Konicek, D.S. Grierson, P.U.P.A. Gilbert, W.G. Sawyer, A.V. Sumant, R.W. Carpick. Phys. Rev. Lett. 100, 235 502 (2008)
  • A.R. Konicek, D.S. Grierson, A.V. Sumant, T.A. Friedmann, J.P. Sullivan, P.U.P.A. Gilbert, W.G. Sawyer, R.W. Carpick. Phys. Rev. B 85, 155 448 (2012).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.