Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/65774
Title: A Computer Simulation of Radiation-Induced Structural Changes and Properties of Multiperiod ZrNx/MoNx System
Other Titles: Комп'ютерне моделювання радіаційно-стимульованих структурних змін і властивості багатоперіодної системи ZrNx/MoNx
Компьютерное моделирование радиационно-стимулированных структурных изменений и свойства многопериодной системы ZrNx/MoNx
Authors: Sobol, O.V.
Meylekhov, A.A.
Bochulia, T.V.
Stolbovoy, V.A.
Gorban, V.F.
Postelnyk, А.А.
Shevchenko, S.M.
Yanchev, A.V.
Keywords: Coatings
Покриття
Покрытия
ZrNx/MoNx
Period
Період
Период
Potential of bias
Потенціал зміщення
Потенциал смещения
Structure
Cтруктура
Stress-strain state
Напружено-деформований стан
Напряженно-деформированное состояние
Solid solution
Твердий розчин
Твердый раствор
Computer simulation
Комп'ютерне моделювання
Компьютерное моделирование
Hardness
Твердість
Твердость
Issue Year: 2017
Publisher: Sumy State University
Citation: A Computer Simulation of Radiation-Induced Structural Changes and Properties of Multiperiod ZrNx/MoNx System [Текст] / O.V. Sobol, A.A. Meylekhov, T.V. Bochulia [et al.] // Журнал нано- та електронної фізики. - 2017. - Т.9, № 2. - 02031. - DOI: 10.21272/jnep.9(2).02031.
Abstract: Influence of the period value Λ (at different negative potential Ub that supplied during deposition) on phase composition, structure, stress-strain state and hardness of multiperiod coatings ZrNx/MoNx is investigated by using complex methods of validation structural state at combined with microindentation. Formation in layers ZrNx and MoNx the phases with cubic lattice and preferred orientation of crystallites with axis [100] is established. Stress-strain state of compression with increasing Ub is amplified and reaches maximum value (– 6.7 GPa) at Λ = 20 nm and Ub = – 110 V. Hardness of coating increases with decreasing Λ from 300 to 20 nm. Coatings that obtained with Λ = 20 nm and Ub = – 110 V have the highest hardness 44 GPa. Relaxation of structural compressive stresses and decreasing hardness is happening at smaller Λ and larger Ub = – 110 V (as a result of radiation-stimulated forming defect and mixing). Data of computer modeling of defectiveness at atomic level at bombardment of ions that accelerated in field Ub are used to explain the results.
Використовуючи комплекс методів атестації структурного стану в поєднанні з мікроіндентуванням досліджено вплив величини періоду Λ (при різному негативному потенціалі Ub, що подається при осадженні) на фазовий склад, структуру, напружено-деформований стан і твердість багатоперіодних покриттів ZrNx/MoNx. Встановлено формування в шарах ZrNx і MoNx фаз з кубічної решіткою і переважною орієнтацією кристалітів з віссю [100]. Напряженно-деформований стан стиснення зі збільшенням Ub посилюється, досягаючи максимального значення (– 6,7 ГПа) при Λ = 20 нм і Ub = – 110 В. Твердість покриттів збільшується зі зменшенням Λ від 300 до 20 нм. Покриття, отриманні при Λ = 20 нм і Ub = – 110 В мають найбільшу твердість 44 ГПа. При меншому Λ і великому Ub = – 110 В (в результаті радіаційно-стимульованого дефектоутворення і перемішування) відбувається релаксація структурних напружень стиску та зменшення твердості. Для пояснення отриманих результатів використані дані комп'ютерного моделювання пошкоджуваності на атомному рівні при бомбардуванні прискореними в поле Ub іонами.
Используя комплекс методов аттестации структурного состояния в сочетании с микроиндентированием, исследовано влияние величины периода Λ (при разном отрицательном потенциале Ub, подаваемом при осаждении) на фазовый состав, структуру, напряженно-деформированное состояние и твердость многопериодных покрытий ZrNx/MoNx. Установлено формирование в слоях ZrNx и MoNx фаз с кубической решеткой и преимущественной ориентацией кристаллитов с осью [100]. Напряженно-деформированное состояние сжатия с увеличением Ub усиливается, достигая максимального зна- чения (– 6,7 ГПа) при Λ = 20 нм и Ub = – 110 В. Твердость покрытий увеличивается с уменьшением Λ от 300 до 20 нм. Покрытия, полученные при Λ = 20 нм и Ub = – 110 В имеют наибольшую твердость 44 ГПа. При меньшем Λ и большом Ub = – 110 В (в результате радиационно-стимулированного де- фектообразования и перемешивания) происходит релаксация структурных напряжений сжатия и уменьшение твердости. Для объяснения полученных результатов использованы данные компьютерного моделирования повреждаемости на атомном уровне при бомбардировке ускоренными в поле Ub ионами.
URI: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/65774
Type: Article
Appears in Collections:Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views
Other9
Germany1
Ukraine1
United States2
Downloads
Other5
China1
Germany1


Files in This Item:
File Description SizeFormatDownloads 
jnep_V9_02031_5.pdf714.36 kBAdobe PDF7Download


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.