اکسیداسیون حرارتی فیلم های غیرمتبلور و نازک فلزی Zr-Cu-Al-Ni

مراحل ابتدایی اکسیداسیون حرارتی فیلم های نازک و غیرمتبلور فلزی Zr-CuAl-Ni با استفاده از اسپکتروسکوپی فوتوالکترونی اشعه x، میکروسکوپ الکترونی و اسپکتروسکوپی پراش اشعه x مورد بررسی قرار گرفت. فیلم های به وجود آمده دارای اکسیزن پیوندی است که به پایداری فاز غیر متبلور کمک می کند. این اکسیژن پس از حرارت دیدن تا ۳۰۰ درجه در مدت زمان های کوتاه (۵ دقیقه) از سطح فصل مشترک جدا می شود. حرارت دهی تا ۳۰۰ درجه در مدت زمان طولانی تر موجب تجزیه افقی و عمودی و تشکیل یک لایه سطحی اکسید شامل اکسیدهای Zr و Al می شود. تشکیل اکسید سطحی در ابتدا با نفوذ معکوس Cu و Ni و (<30 دقیقه) و سپس با نفوذ بیرونی Zr (>30 دقیقه) محدود می شود. خواص اکسیداسیون تطابق بسیاری با مشاهدات قبلی شیشه های فلزی Zr-Cu-Al-Ni داشت البته اختلافاتی مشاهده شد که می توان آن ها را با شکل هندسی منحصر به فرد فیلم های نازک و غیرمتبلور فلزی توجیه کرد.

The initial stages of thermal oxidation for Zr–Cu–Al–Ni amorphous metal thin films were investigated using X-ray
photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The asdeposited films had oxygen incorporated during sputter deposition, which helped to stabilize the amorphous
phase. After annealing in air at 300 °C for short times (5 min) this oxygen was found to segregate to the surface
or buried interface. Annealing at 300 °C for longer times leads to significant composition variation in both vertical
and lateral directions, and formation of a surface oxide layer that consists primarily of Zr and Al oxides. Surface
oxide formation was initially limited by back-diffusion of Cu and Ni (b30 min), and then by outward diffusion
of Zr (N30 min). The oxidation properties are largely consistent with previous observations of Zr–Cu–Al–Ni
metallic glasses, however some discrepancies were observed which could be explained by the unique s