Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি সীমিত CSS সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন।সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷উপরন্তু, চলমান সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়া সাইট দেখাই।
একবারে তিনটি স্লাইডের একটি ক্যারোজেল প্রদর্শন করে৷একবারে তিনটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যেতে পূর্ববর্তী এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা একটি সময়ে তিনটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যেতে শেষে স্লাইডার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷
বিগত কয়েক বছরে, বিভিন্ন উপকরণের জন্য অতি-বড় ইন্টারফেস সহ ন্যানো-/মেসো-আকারের ছিদ্রযুক্ত এবং যৌগিক কাঠামো তৈরির জন্য তরল ধাতব মিশ্রণের দ্রুত বিকাশ ঘটেছে।যাইহোক, এই পদ্ধতির বর্তমানে দুটি গুরুত্বপূর্ণ সীমাবদ্ধতা রয়েছে।প্রথমত, এটি একটি সীমিত পরিসরের সংকর ধাতু রচনার জন্য উচ্চ-ক্রম টপোলজি সহ দ্বি-পরিমাণ কাঠামো তৈরি করে।দ্বিতীয়ত, উচ্চ-তাপমাত্রা পৃথকীকরণের সময় উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির কারণে কাঠামোটিতে বাইন্ডারের একটি বড় আকার রয়েছে।এখানে, আমরা গণনামূলক এবং পরীক্ষামূলকভাবে প্রদর্শন করি যে এই সীমাবদ্ধতাগুলিকে ধাতু গলতে একটি উপাদান যুক্ত করে অতিক্রম করা যেতে পারে যা ডিকপলিংয়ের সময় অবিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির ফুটোকে সীমিত করে উচ্চ-ক্রম টপোলজি প্রচার করে।এর পরে, আমরা এই অনুসন্ধানটি ব্যাখ্যা করে দেখিয়েছি যে তরল গলে অদৃশ্য উপাদানগুলির বাল্ক ডিফিউশন স্থানান্তর কঠিন ভগ্নাংশের বিবর্তন এবং ফ্লাকিংয়ের সময় কাঠামোর টপোলজিকে দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত করে।ফলাফলগুলি তরল ধাতু এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অশুদ্ধতা অপসারণের মধ্যে মৌলিক পার্থক্য প্রকাশ করে এবং প্রদত্ত মাত্রা এবং টপোলজি সহ তরল ধাতু থেকে কাঠামো পাওয়ার জন্য একটি নতুন পদ্ধতিও প্রতিষ্ঠা করে।
অনুঘটক 1,2, জ্বালানী কোষ 3,4, ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর 5 এর মতো বিভিন্ন কার্যকরী এবং কাঠামোগত উপকরণগুলির জন্য অতি-উচ্চ ইন্টারফেসিয়াল পৃষ্ঠের সাথে ন্যানো-/মেসো-আকারের খোলা ছিদ্র এবং যৌগিক কাঠামো তৈরির জন্য প্রতিনিধি দল একটি শক্তিশালী এবং বহুমুখী প্রযুক্তিতে বিকশিত হয়েছে। 6, বিকিরণ ক্ষতি প্রতিরোধী উপকরণ 7, যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা 8, 9 বা চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ যৌগিক উপকরণ 10, 11 সহ উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ব্যাটারি সামগ্রী। বিভিন্ন আকারে, প্রতিনিধিত্ব একটি প্রাথমিকভাবে অগঠিত "পূর্বসূরী" এর একটি উপাদানের নির্বাচনী দ্রবীভূতকরণ জড়িত। খাদ” বাহ্যিক পরিবেশে, যা একটি নন-তুচ্ছ টপোলজি সহ দ্রবীভূত অ্যালোয়িং উপাদানগুলির পুনর্গঠনের দিকে নিয়ে যায়, যা মূল খাদের টপোলজি থেকে আলাদা।, উপাদানের রচনা।যদিও পরিবেশ হিসাবে প্রচলিত ইলেক্ট্রোলাইটস ব্যবহার করে প্রচলিত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডেলিগেশন (ECD) আজ পর্যন্ত সবচেয়ে বেশি অধ্যয়ন করা হয়েছে, এই পদ্ধতিটি অর্পণকারী সিস্টেমগুলিকে (যেমন Ag-Au বা Ni-Pt) সীমিত করে যেগুলি তুলনামূলকভাবে মহৎ উপাদান (Au, Pt) রয়েছে এবং একটি porosity প্রদান হ্রাস সম্ভাবনা যথেষ্ট বড় পার্থক্য.এই সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে ওঠার দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হল সাম্প্রতিক তরল ধাতু অ্যালোয়িং পদ্ধতি 13,14 (LMD), যা পরিবেশের অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে তরল ধাতুগুলির (যেমন, Cu, Ni, Bi, Mg, ইত্যাদি) সংকর ব্যবহার করে। .(যেমন TaTi, NbTi, FeCrNi, SiMg, ইত্যাদি)6,8,10,11,14,15,16,17,18,19।এলএমডি এবং এর হার্ড মেটাল অ্যালয় রিমুভাল (এসএমডি) ভেরিয়েন্ট কম তাপমাত্রায় কাজ করে যখন বেস মেটাল হার্ড 20,21 হয় যার ফলে একটি ফেজের রাসায়নিক এচিংয়ের পরে দুই বা ততোধিক ইন্টারপেনিট্রেটিং ফেজগুলির সংমিশ্রণ হয়।এই পর্যায়গুলি খোলা ছিদ্রে রূপান্তরিত হতে পারে।কাঠামোবাষ্প ফেজ ডেলিগেশন (VPD) এর সাম্প্রতিক প্রবর্তনের মাধ্যমে প্রতিনিধিত্ব পদ্ধতিগুলি আরও উন্নত করা হয়েছে, যা একটি একক উপাদান 22,23 এর নির্বাচনী বাষ্পীভবনের মাধ্যমে খোলা ন্যানোপোরাস কাঠামো গঠনের জন্য কঠিন উপাদানগুলির বাষ্পের চাপের পার্থক্যকে কাজে লাগায়।
একটি গুণগত স্তরে, এই সমস্ত অপবিত্রতা অপসারণ পদ্ধতি একটি স্ব-সংগঠিত অপবিত্রতা অপসারণ প্রক্রিয়ার দুটি গুরুত্বপূর্ণ সাধারণ বৈশিষ্ট্য শেয়ার করে।প্রথমত, এটি বাহ্যিক পরিবেশে পূর্বোক্ত খাদ উপাদানগুলির (যেমন সহজতম খাদ AXB1-X-এ B) এর নির্বাচনী দ্রবীভূতকরণ।দ্বিতীয়টি, ECD24-এর অগ্রগামী পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিক গবেষণায় প্রথম উল্লেখ করা হয়েছে, অমেধ্য অপসারণের সময় সংকর ধাতু এবং পরিবেশের মধ্যে ইন্টারফেস বরাবর দ্রবীভূত উপাদান A-এর বিস্তার।ডিফিউশন ইন্টারফেস দ্বারা সীমিত যদিও বাল্ক অ্যালয়েতে স্পিনোডাল ক্ষয়ের মতো একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পারমাণবিক সমৃদ্ধ অঞ্চল গঠন করতে সক্ষম।এই মিল থাকা সত্ত্বেও, বিভিন্ন সংকর ধাতু অপসারণ পদ্ধতি অস্পষ্ট কারণগুলির জন্য বিভিন্ন রূপকল্প তৈরি করতে পারে।যদিও ECD 5%25-এর মতো 5% 25-এর মতো দ্রবীভূত উপাদানগুলির পারমাণবিক ভগ্নাংশের (X) জন্য টপোলজিক্যালভাবে সম্পর্কিত হাই-অর্ডার স্ট্রাকচার তৈরি করতে পারে, LMD-এর কম্পিউটেশনাল এবং পরীক্ষামূলক গবেষণা দেখায় যে এই আপাতদৃষ্টিতে অনুরূপ পদ্ধতি শুধুমাত্র টপোলজিক্যালভাবে সম্পর্কিত কাঠামো তৈরি করে। .উদাহরণ স্বরূপ, অনেক বড় X-এর জন্য, Cu গলিত TaTi সংকর ধাতুগুলির ক্ষেত্রে সংশ্লিষ্ট দ্বি-পরবর্তী কাঠামো প্রায় 20% হয় (বিভিন্ন ECD এবং LMD ফর্ম X-এর সাথে তুলনা করার জন্য রেফারেন্স 18-এ চিত্র 2 দেখুন। )এই বৈষম্যটি তাত্ত্বিকভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে একটি ডিফিউশন-কাপলড গ্রোথ মেকানিজম দ্বারা যা ইন্টারফেসিয়াল স্পাইনোডাল পচন থেকে আলাদা এবং ইউটেটিক-কাপলড গ্রোথের অনুরূপ।একটি অপবিত্রতা অপসারণ পরিবেশে, ডিফিউশন-কাপলড বৃদ্ধি A-সমৃদ্ধ ফিলামেন্ট (বা 2D তে ফ্লেক্স) এবং B-সমৃদ্ধ তরল চ্যানেলগুলিকে অপরিচ্ছন্নতা অপসারণের সময় বিস্তারের মাধ্যমে সহ-বৃদ্ধি করতে দেয়।জোড়া বৃদ্ধি X এর মধ্যবর্তী অংশে একটি সারিবদ্ধ টপোলজিক্যালি আনবাউন্ড কাঠামোর দিকে নিয়ে যায় এবং X এর নীচের অংশে চাপা পড়ে যায়, যেখানে শুধুমাত্র A ফেজ সমৃদ্ধ সীমাহীন দ্বীপগুলি গঠন করতে পারে।বৃহত্তর X-এ, বন্ডেড বৃদ্ধি অস্থির হয়ে ওঠে, পুরোপুরি বন্ধনযুক্ত 3D কাঠামো গঠনের পক্ষে যা একক-ফেজ এচিংয়ের পরেও কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে।মজার বিষয় হল, LMD17 বা SMD20 (Fe80Cr20) XNi1-X অ্যালয়েস দ্বারা উত্পাদিত ওরিয়েন্টেশনাল স্ট্রাকচার X এর জন্য 0.5 পর্যন্ত পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, এটি পরামর্শ দেয় যে ডিফিউশন-কাপলড বৃদ্ধি LMD এবং SMD-এর জন্য একটি সর্বব্যাপী প্রক্রিয়া যা সাধারণত ছিদ্রযুক্ত ECD হয় না। একটি পছন্দসই প্রান্তিককরণ কাঠামো আছে।
ইসিডি এবং এনএমডি অঙ্গসংস্থানবিদ্যার মধ্যে এই পার্থক্যের কারণ ব্যাখ্যা করার জন্য, আমরা TaXTi1-X অ্যালয়গুলির NMD-এর ফেজ ফিল্ড সিমুলেশন এবং পরীক্ষামূলক অধ্যয়ন করেছি, যেখানে তরল তামাতে দ্রবীভূত উপাদানগুলি যোগ করে দ্রবীভূত গতিবিদ্যা পরিবর্তন করা হয়েছিল।আমরা উপসংহারে পৌঁছেছি যে যদিও ECD এবং LMD উভয়ই নির্বাচনী দ্রবীভূতকরণ এবং ইন্টারফেসিয়াল ডিফিউশন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, এই দুটি প্রক্রিয়ারও গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য রয়েছে যা রূপগত পার্থক্যের দিকে নিয়ে যেতে পারে18।প্রথমত, ইসিডি-তে পিল গতিবিদ্যা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের একটি ফাংশন হিসাবে একটি ধ্রুবক পিল ফ্রন্ট বেগ V12 সহ ইন্টারফেস দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।এটি সত্য তখনও যখন অবাধ্য কণার একটি ছোট ভগ্নাংশ (যেমন Ag-Au-তে Pt) প্যারেন্ট অ্যালয়ে যোগ করা হয়, যা আন্তঃমুখী তরলতাকে বাধা দেয়, অপরিবর্তিত উপাদানকে পরিষ্কার করে এবং স্থিতিশীল করে, কিন্তু অন্যথায় একই রূপবিদ্যা ধরে রাখে 27।টপোলজিক্যালি মিলিত স্ট্রাকচারগুলি শুধুমাত্র কম V এ কম X এ পাওয়া যায় এবং মিসসিবল এলিমেন্ট 25 এর ধারণ করা হয় যাতে কাঠামোর বিভক্ততা রোধ করার জন্য যথেষ্ট বড় একটি কঠিন ভলিউম ভগ্নাংশ বজায় রাখা যায়।এটি পরামর্শ দেয় যে ইন্টারফেসিয়াল ডিফিউশনের ক্ষেত্রে দ্রবীভূত হওয়ার হার রূপগত নির্বাচনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।বিপরীতে, একটি এলএমডিতে সংকর ধাতু অপসারণের গতিবিদ্যা 15,16 নিয়ন্ত্রিত হয় এবং সময়ের সাথে সাথে হার তুলনামূলকভাবে দ্রুত হ্রাস পায় \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\), যেখানে Dl হল মিসসিবিলিটি উপাদান তরল বিস্তার সহগ জন্য..
দ্বিতীয়ত, ইসিডির সময়, ইলেক্ট্রোলাইটে অবিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির দ্রবণীয়তা অত্যন্ত কম, তাই তারা কেবলমাত্র অ্যালয়-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেস বরাবর ছড়িয়ে পড়তে পারে।বিপরীতে, এলএমডি-তে, AXB1-X পূর্ববর্তী সংকর ধাতুগুলির "অবিচ্ছিন্ন" উপাদানগুলির (A) সাধারণত সামান্য, যদিও সীমিত, গলে যাওয়া দ্রবণীয়তা থাকে।পরিপূরক চিত্র 1 এ দেখানো CuTaTi টারনারি সিস্টেমের ত্রিনারি ফেজ ডায়াগ্রামের বিশ্লেষণ থেকে এই সামান্য দ্রবণীয়তা অনুমান করা যেতে পারে। তরল দিকে Ta এবং Ti এর ভারসাম্য ঘনত্বের বিপরীতে একটি তরল রেখা তৈরি করে দ্রবণীয়তা পরিমাপ করা যেতে পারে (\( {c}_{ {{{{{\rm{Ta))))))}}}} ^{l}\ ) এবং \({c}_{{{{({\rm{Ti}}) }}}} }^ {l}\), যথাক্রমে, প্রতিনিধি তাপমাত্রায় (পরিপূরক চিত্র 1b) কঠিন-তরল ইন্টারফেস স্থানীয় থার্মোডাইনামিক ভারসাম্য বজায় রাখা হয় অ্যালোয়িংয়ের সময়, }}}}}^{l}\) প্রায় ধ্রুবক এবং এর মান X এর সাথে সম্পর্কিত। পরিপূরক চিত্র 1b দেখায় যে \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}} ))}^{l}\) 10 পরিসরে পড়ে -3 − 10 ^{l}\) 15.16 এর সমান।সংকর ধাতুর অমিমাংসনীয় উপাদানগুলির এই "লিকেজ" পালাক্রমে ডিলামিনেশন ফ্রন্টে একটি ইন্টারফেসিয়াল কাঠামো গঠন উভয়কেই প্রভাবিত করতে পারে, যা ভলিউম বিচ্ছুরণের কারণে কাঠামোর দ্রবীভূত এবং মোটা হয়ে যেতে পারে।
(i) মিশ্র ধাতু V অপসারণের হ্রাস হার এবং (ii) গলিত উপাদানগুলির অনুপ্রবেশের হ্রাস হারের অবদান আলাদাভাবে মূল্যায়ন করার জন্য, আমরা দুটি ধাপে এগিয়েছি।প্রথমত, \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\) ধন্যবাদ, বান্ডেল ফ্রন্টের গঠনের রূপগত বিবর্তন অধ্যয়ন করে, যথেষ্ট পরিমাণে V হ্রাসের প্রভাব অধ্যয়ন করা সম্ভব হয়েছিল।বড় সময়।অতএব, আমরা পূর্ববর্তী গবেষণার তুলনায় দীর্ঘ সময় ধরে ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনগুলি চালিয়ে এই প্রভাবটি তদন্ত করেছি, যা X15 মধ্যবর্তী ডিফিউশন-কাপলড বৃদ্ধি দ্বারা গঠিত টপোলজিক্যালি আনকপলড অ্যালাইনমেন্ট স্ট্রাকচারের উপস্থিতি প্রকাশ করেছে।দ্বিতীয়ত, ফুটো হওয়ার হার কমানোর ক্ষেত্রে অপরিবর্তনীয় উপাদানগুলির প্রভাব তদন্ত করার জন্য, আমরা যথাক্রমে ফুটো হওয়ার হার বাড়াতে এবং হ্রাস করার জন্য তামা গলতে Ti এবং Ag যোগ করেছিলাম এবং ফলস্বরূপ রূপবিদ্যা, বিভাজন গতিবিদ্যা, এবং ঘনত্ব বন্টন অধ্যয়ন করেছি। গলেঅর্পিত Cu মিশ্রিত কাঠামোর ভিতরে গণনা এবং পরীক্ষার মাধ্যমে গলে যায়।Cu গলন অপসারণের জন্য আমরা মিডিয়াতে 10% থেকে 30% পর্যন্ত Ti সংযোজন যোগ করেছি।Ti এর সংযোজন অর্পিত স্তরের প্রান্তে Ti ঘনত্ব বাড়ায়, যা এই স্তরের মধ্যে Ti ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টকে হ্রাস করে এবং দ্রবীভূত করার হারকে হ্রাস করে।এটি \({c}_{{{({\rm{Ti}}}}}}}^{l}\), তাই \({c}_{{{{{}) বাড়িয়ে Ta-এর ফুটো হওয়ার হারও বাড়িয়ে দেয় {\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (পরিপূরক চিত্র 1b) আমরা যে পরিমাণ রৌপ্য যোগ করি তা 10% থেকে 30% পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় মেল্টে মিশ্রিত উপাদানগুলির দ্রবণীয়তা, আমরা CuAgTaTi চতুর্মুখী সিস্টেমকে একটি দক্ষ (CuAg)TaTi টারনারি সিস্টেম হিসাবে মডেল করেছি যেখানে Ti এবং Ta এর দ্রবণীয়তা CuAg গলে Ag এর ঘনত্বের উপর নির্ভর করে (দ্রষ্টব্য দেখুন) 2 এবং পরিপূরক ডুমুর 2-4)।Ag যোগ করলে অর্পিত কাঠামোর প্রান্তে Ti এর ঘনত্ব বাড়ে না।যাইহোক, যেহেতু Ag-এ Ti-এর দ্রবণীয়তা Cu-এর তুলনায় কম, তাই এটি \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) হ্রাস করে (পরিপূরক চিত্র 1 ) 4b) এবং ফুটো হার Ta.
ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের ফলাফলগুলি দেখায় যে ক্ষয় সম্মুখভাগে টপোলজিক্যালি মিলিত কাঠামোর গঠনকে উন্নীত করার জন্য যুগল বৃদ্ধি যথেষ্ট দীর্ঘ সময়ের জন্য অস্থির হয়ে ওঠে।আমরা পরীক্ষামূলকভাবে এই উপসংহারটি নিশ্চিত করি যে Ta15T85 সংকর ধাতুর অন্তর্নিহিত স্তর, যা ডিলামিনেশনের পরবর্তী পর্যায়ে ডেলামিনেশন ফ্রন্টের কাছে তৈরি হয়, তামা-সমৃদ্ধ পর্বের এচিংয়ের পরে টপোলজিক্যালভাবে বন্ধন থাকে।আমাদের ফলাফলগুলি আরও পরামর্শ দেয় যে তরল গলে যাওয়া উপাদানগুলির বাল্ক ডিফিউসিভ পরিবহনের কারণে ফুটো হওয়ার হার রূপগত বিবর্তনের উপর গভীর প্রভাব ফেলে।এখানে দেখানো হয়েছে যে এই প্রভাবটি, যা ECD-তে অনুপস্থিত, দৃঢ়ভাবে অর্পিত স্তরের বিভিন্ন উপাদানের ঘনত্ব প্রোফাইল, কঠিন পর্যায়ের ভগ্নাংশ এবং LMD কাঠামোর টপোলজিকে প্রভাবিত করে।
এই বিভাগে, আমরা প্রথমে আমাদের অধ্যয়নের ফলাফলগুলি পেজ ফিল্ড সিমুলেশনের মাধ্যমে উপস্থাপন করি যার ফলে টি বা এজি যোগ করার প্রভাবের সাথে Cu গলিত হয় যার ফলে বিভিন্ন অঙ্গবিন্যাস হয়।ডুমুর উপর.চিত্র 1 Cu70Ti30, Cu70Ag30 থেকে প্রাপ্ত TaXTi1-X সংকর ধাতুগুলির ফেজ ক্ষেত্রের ত্রিমাত্রিক মডেলিংয়ের ফলাফল উপস্থাপন করে এবং 5 থেকে 15% পর্যন্ত অপরিবর্তনীয় উপাদানগুলির একটি কম পারমাণবিক সামগ্রী সহ বিশুদ্ধ তামা গলিয়ে দেয়।প্রথম দুটি সারি দেখায় যে Ti এবং Ag উভয়ের সংযোজন বিশুদ্ধ Cu (তৃতীয় সারি) এর আনবাউন্ড কাঠামোর তুলনায় টপোলজিক্যালি বন্ধনযুক্ত কাঠামোর গঠনকে উৎসাহিত করে।যাইহোক, টি-এর সংযোজন, প্রত্যাশিতভাবে, Ta ফুটো বৃদ্ধি করেছে, যার ফলে নিম্ন X সংকর ধাতুগুলির (Ta5Ti95 এবং Ta10Ti90) বিলুপ্তি রোধ করা হয়েছে এবং Ta15Ti85 ডিলামিনেশনের সময় এক্সফোলিয়েটেড ছিদ্রযুক্ত স্তরের ব্যাপক দ্রবীভূতকরণ ঘটায়।বিপরীতে, Ag (দ্বিতীয় সারি) যোগ করা ডেলিগেটেড লেয়ারের সামান্য দ্রবীভূত হয়ে বেস অ্যালয়ের সমস্ত উপাদানের টপোলজিক্যালি সম্পর্কিত কাঠামো গঠনে অবদান রাখে।দ্বৈত কাঠামোর গঠন ডুমুরে অতিরিক্তভাবে চিত্রিত হয়েছে।1b, যা বাম থেকে ডানে ডিলামিনেশনের ক্রমবর্ধমান গভীরতার সাথে অর্পিত কাঠামোর চিত্র এবং সর্বাধিক গভীরতায় কঠিন-তরল ইন্টারফেসের একটি চিত্র দেখায় (অনেক ডান চিত্র)।
3D ফেজ ফিল্ড সিমুলেশন (128 × 128 × 128 nm3) অর্পিত খাদের চূড়ান্ত রূপবিদ্যায় তরল গলে একটি দ্রবণ যোগ করার নাটকীয় প্রভাব দেখাচ্ছে।উপরের চিহ্নটি প্যারেন্ট অ্যালয় (TaXTi1-X) এর সংমিশ্রণ নির্দেশ করে এবং উল্লম্ব চিহ্ন Cu-ভিত্তিক নরমকরণ মাধ্যমের গলিত গঠন নির্দেশ করে।অমেধ্য ছাড়া কাঠামোতে উচ্চ Ta ঘনত্ব সহ অঞ্চলগুলি বাদামী রঙে দেখানো হয়েছে এবং কঠিন-তরল ইন্টারফেসটি নীল রঙে দেখানো হয়েছে।b Cu70Ag30 মেল্টে (190 × 190 × 190 nm3) আনডোপড Ta15Ti85 পূর্ববর্তী সংকর ধাতুর ফেজ ক্ষেত্রের ত্রিমাত্রিক সিমুলেশন।প্রথম 3টি ফ্রেম বিভিন্ন প্রতিনিধি গভীরতায় অর্পিত কাঠামোর কঠিন অঞ্চল দেখায় এবং শেষ ফ্রেমটি সর্বাধিক গভীরতায় শুধুমাত্র কঠিন-তরল ইন্টারফেস দেখায়।সাপ্লিমেন্টারি মুভি 1-এ (b) এর সাথে সম্পর্কিত সিনেমাটি দেখানো হয়েছে।
দ্রবণীয় সংযোজনের প্রভাবটি 2D ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের সাথে আরও অন্বেষণ করা হয়েছিল, যা ডিলামিনেশন ফ্রন্টে ইন্টারফেসিয়াল মোড গঠনের উপর অতিরিক্ত তথ্য প্রদান করে এবং ডিলামিনেশন গতিবিদ্যার পরিমাণ নির্ধারণের জন্য 3D সিমুলেশনের চেয়ে বৃহত্তর দৈর্ঘ্য এবং সময় স্কেলে অ্যাক্সেসের অনুমতি দেয়।ডুমুর উপর.চিত্র 2 Cu70Ti30 এবং Cu70Ag30 গলনের মাধ্যমে Ta15Ti85 পূর্ববর্তী খাদ অপসারণের সিমুলেশনের চিত্রগুলি দেখায়।উভয় ক্ষেত্রেই, প্রসারণ-যুগল বৃদ্ধি খুবই অস্থির।খাদের মধ্যে উল্লম্বভাবে অনুপ্রবেশ করার পরিবর্তে, একটি স্থিতিশীল বৃদ্ধির প্রক্রিয়া চলাকালীন তরল চ্যানেলগুলির টিপগুলি খুব জটিল ট্র্যাজেক্টোরিতে বিশৃঙ্খলভাবে বাম এবং ডানদিকে সরে যায় যা 3D স্পেসে টপোলজিক্যালি সম্পর্কিত কাঠামোর গঠনকে উৎসাহিত করে এমন সারিবদ্ধ কাঠামোকে উৎসাহিত করে (চিত্র 1)।যাইহোক, Ti এবং Ag additives এর মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য রয়েছে।Cu70Ti30 গলে যাওয়ার জন্য (চিত্র 2a), দুটি তরল চ্যানেলের সংঘর্ষের ফলে কঠিন-তরল ইন্টারফেস একত্রিত হয়, যা কাঠামো থেকে দুটি চ্যানেল দ্বারা বন্দী কঠিন বাইন্ডারের বহিষ্কার এবং শেষ পর্যন্ত দ্রবীভূত হওয়ার দিকে নিয়ে যায়। .বিপরীতে, Cu70Ag30 গলনের জন্য (চিত্র 2b), কঠিন এবং তরল পর্যায়গুলির মধ্যে ইন্টারফেসে Ta সমৃদ্ধকরণ গলিত Ta ফুটো হ্রাসের কারণে একত্রিত হওয়াকে বাধা দেয়।ফলস্বরূপ, ডিলামিনেশন ফ্রন্টে বন্ডের সংকোচন দমন করা হয়, যার ফলে সংযোগকারী কাঠামো গঠনের প্রচার হয়।মজার বিষয় হল, তরল চ্যানেলের বিশৃঙ্খল দোলক গতি একটি দ্বি-মাত্রিক কাঠামো তৈরি করে যখন কাটঅফকে চাপা দেওয়া হয় (চিত্র 2b)।যাইহোক, এই প্রান্তিককরণ বন্ডের একটি স্থিতিশীল বৃদ্ধির ফলাফল নয়।3D-এ, অস্থির অনুপ্রবেশ একটি অ-কোঅক্সিয়াল সংযুক্ত দ্বি-পরিমাণ কাঠামো তৈরি করে (চিত্র 1বি)।
Cu70Ti30 (a) এবং Cu70Ag30 (b) এর 2D ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের স্ন্যাপশটগুলি Ta15Ti85 মিশ্র ধাতুতে গলে যাওয়া অস্থির বিস্তার-যুগল বৃদ্ধির চিত্র তুলে ধরে।সমতল কঠিন/তরল ইন্টারফেসের প্রাথমিক অবস্থান থেকে পরিমাপ করা বিভিন্ন অপবিত্রতা অপসারণের গভীরতা দেখানো ছবি।ইনসেটগুলি তরল চ্যানেলের সংঘর্ষের বিভিন্ন নিয়ম দেখায়, যার ফলে কঠিন বাইন্ডারগুলি বিচ্ছিন্ন হয় এবং যথাক্রমে Cu70Ti30 এবং Cu70Ag30 গলে যায়।Cu70Ti30 এর ডোমেনের প্রস্থ হল 1024 nm, Cu70Ag30 হল 384 nm৷রঙিন ব্যান্ডটি Ta ঘনত্ব নির্দেশ করে এবং বিভিন্ন রং তরল অঞ্চল (গাঢ় নীল), বেস অ্যালয় (হালকা নীল) এবং অবিকৃত কাঠামো (প্রায় লাল) এর মধ্যে পার্থক্য করে।এই সিমুলেশনগুলির মুভিগুলি পরিপূরক মুভি 2 এবং 3-এ প্রদর্শিত হয়েছে, যা জটিল পথগুলিকে হাইলাইট করে যা অস্থির বিস্তার-যুগল বৃদ্ধির সময় তরল চ্যানেলগুলি ভেদ করে।
2D ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের অন্যান্য ফলাফল Fig.3 এ দেখানো হয়েছে।ডুমুরে ডিলামিনেশন গভীরতার গ্রাফ বনাম সময় (V এর সমান ঢাল)।3a দেখায় যে Cu গলতে Ti বা Ag যোগ করলে প্রত্যাশিতভাবে বিচ্ছেদ গতিবিদ্যা কমে যায়।ডুমুর উপর.3b দেখায় যে অর্পিত স্তরের মধ্যে তরলটিতে Ti ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট হ্রাসের কারণে এই মন্থরতা ঘটে।এটি আরও দেখায় যে Ti(Ag) যোগ করলে ইন্টারফেসের তরল দিকে Ti এর ঘনত্ব বাড়ে (কমায়) (\({c}_{{{{{{\rm{Ti)))))) ))) ^{l \) ), যা Ta-এর ফুটো হওয়ার দিকে পরিচালিত করে, সময়ের ফাংশন (চিত্র 3c) হিসাবে দ্রবীভূত Ta-এর ভগ্নাংশ দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যা Ti(Ag) যোগ করার সাথে সাথে বৃদ্ধি পায় (হ্রাস) )চিত্র 3d দেখায় যে উভয় দ্রবণের জন্য, কঠিন পদার্থের ভগ্নাংশ দ্বি-পরবর্তী টপোলজিকাল সম্পর্কিত কাঠামো গঠনের জন্য প্রান্তিকের উপরে থাকে 28,29,30।গলতে Ti যোগ করার সময় Ta এর ফুটো বৃদ্ধি পায়, এটি ফেজ ভারসাম্যের কারণে কঠিন বাইন্ডারে Ti এর ধারণকেও বৃদ্ধি করে, যার ফলে অমেধ্য ছাড়া কাঠামোর সমন্বয় বজায় রাখার জন্য ভলিউম ভগ্নাংশ বৃদ্ধি পায়।আমাদের গণনা সাধারণত ডিলামিনেশন ফ্রন্টের ভলিউম ভগ্নাংশের পরীক্ষামূলক পরিমাপের সাথে একমত।
Ta15Ti85 সংকর ধাতুর ফেজ ফিল্ড সিমুলেশন সময় (a) একটি ফাংশন হিসাবে খাদ অপসারণ গভীরতা থেকে পরিমাপ করা খাদ অপসারণের গতিবিদ্যার উপর Cu গলতে Ti এবং Ag সংযোজনের বিভিন্ন প্রভাবের পরিমাপ করে, তরলে Ti ঘনত্ব প্রোফাইল 400 এনএম এর সংকর ধাতু অপসারণ গভীরতা (নেতিবাচক গভীরতা খাদ কাঠামোর বাইরে গলে যায় (বাম দিকে খাদ সামনে) b Ta ফুটো বনাম সময় (c) এবং অবিচ্ছিন্ন কাঠামোর মধ্যে কঠিন ভগ্নাংশ বনাম গলিত রচনা (d) অতিরিক্ত উপাদানগুলির ঘনত্ব গলতে আবসিসা (d) বরাবর প্লট করা হয় (Ti – সবুজ রেখা, Ag – বেগুনি রেখা এবং পরীক্ষা)।
যেহেতু ডিলামিনেশন ফ্রন্টের গতি সময়ের সাথে কমে যায়, তাই ডিলামিনেশনের সময় রূপবিদ্যার বিবর্তন ডিলামিনেশনের গতি হ্রাস করার প্রভাব দেখায়।পূর্ববর্তী পর্যায়ের ক্ষেত্র সমীক্ষায়, আমরা বিশুদ্ধ তামার গলিত 15 দ্বারা Ta15Ti85 পূর্ববর্তী সংকর ধাতু অপসারণের সময় ইউটেক্টিক-সদৃশ যুগল বৃদ্ধি পর্যবেক্ষণ করেছি যার ফলে টপোলজিক্যালি আনবাউন্ড কাঠামো সারিবদ্ধ হয়েছে।যাইহোক, একই ফেজ ফিল্ড সিমুলেশন শোয়ের দীর্ঘ দৌড় (পরিপূরক মুভি 4 দেখুন) যে যখন পচনের সামনের গতি যথেষ্ট ছোট হয়ে যায়, তখন মিলিত বৃদ্ধি অস্থির হয়ে যায়।অস্থিরতা ফ্লেক্সের পার্শ্বীয় দোলনায় নিজেকে প্রকাশ করে, যা তাদের সারিবদ্ধকরণকে বাধা দেয় এবং এইভাবে, টপোলজিক্যালি সংযুক্ত কাঠামোর গঠনকে উত্সাহ দেয়।স্থিতিশীল আবদ্ধ বৃদ্ধি থেকে অস্থির দোলনা বৃদ্ধিতে রূপান্তরটি 4.7 মিমি/সেকেন্ড হারে xi = 250 nm এর কাছাকাছি ঘটে।বিপরীতে, একই হারে Cu70Ti30 গলনের সংশ্লিষ্ট ডেলামিনেশন গভীরতা xi প্রায় 40 nm।অতএব, Cu70Ti30 গলানোর সাথে খাদ অপসারণের সময় আমরা এই ধরনের রূপান্তর লক্ষ্য করতে পারিনি (পরিপূরক মুভি 3 দেখুন), কারণ গলতে 30% Ti যোগ করলে তা উল্লেখযোগ্যভাবে খাদ অপসারণের গতিবিদ্যাকে হ্রাস করে।পরিশেষে, যদিও বিচ্ছুরণ-যুগলের বৃদ্ধি ধীরগতির গতিবিদ্যার কারণে অস্থির, তবে ডিলামিনেশন ফ্রন্টে হার্ড বন্ডের দূরত্ব λ0 মোটামুটিভাবে \({\lambda __{0}^{2}V=C\) স্থির আইন মেনে চলে বৃদ্ধি15,31 যেখানে C একটি ধ্রুবক।
ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের ভবিষ্যদ্বাণী পরীক্ষা করার জন্য, খাদ অপসারণ পরীক্ষাগুলি বড় নমুনা এবং দীর্ঘ খাদ অপসারণের সময়গুলির সাথে সঞ্চালিত হয়েছিল।চিত্র 4a একটি পরিকল্পিত চিত্র যা অর্পিত কাঠামোর মূল পরামিতিগুলি দেখায়।ডিলামিনেশনের মোট গভীরতা xi এর সমান, কঠিন এবং তরল পর্যায়গুলির প্রাথমিক সীমা থেকে ডিলামিনেশন ফ্রন্ট পর্যন্ত দূরত্ব।এইচএল হল প্রাথমিক কঠিন-তরল ইন্টারফেস থেকে এচিং করার আগে অর্পিত কাঠামোর প্রান্তের দূরত্ব।একটি বড় এইচএল একটি শক্তিশালী Ta ফুটো নির্দেশ করে।অর্পিত নমুনার SEM ইমেজ থেকে, আমরা এচিং করার আগে অর্পিত কাঠামোর আকার hD পরিমাপ করতে পারি।যাইহোক, যেহেতু গলে যাওয়া ঘরের তাপমাত্রায়ও শক্ত হয়ে যায়, তাই বন্ড ছাড়াই একটি অর্পিত কাঠামো ধরে রাখা সম্ভব।অতএব, আমরা ট্রানজিশন স্ট্রাকচার পেতে গলে (তামা সমৃদ্ধ ফেজ) খোদাই করেছি এবং ট্রানজিশন স্ট্রাকচারের বেধ পরিমাপ করতে hC ব্যবহার করেছি।
অমেধ্য অপসারণ এবং জ্যামিতিক পরামিতি নির্ধারণের সময় রূপবিদ্যার বিবর্তনের একটি পরিকল্পিত চিত্র: ফুটো স্তরের বেধ Ta hL, delaminated কাঠামো hD এর বেধ, সংযোগকারী কাঠামো hC এর পুরুত্ব।(b), (c) বিশুদ্ধ Cu(b) এবং Cu70Ag30 গলিত থেকে তৈরি SEM ক্রস সেকশন এবং Ta15Ti85 খাদের 3D এচড আকারবিদ্যার তুলনা করে ফেজ ফিল্ড সিমুলেশন ফলাফলের পরীক্ষামূলক বৈধতা, অভিন্ন বন্ড আকারের কাঠামো (c), স্কেল বার সহ টপোলজিকাল বন্ড প্রদান করে 10 µm
অর্পিত কাঠামোর ক্রস বিভাগগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে৷4b,c অর্পিত সংকর ধাতুর অঙ্গসংস্থানবিদ্যা এবং গতিবিদ্যায় Cu-তে Ti এবং Ag যোগ করার প্রধান পূর্বাভাসিত প্রভাবগুলি নিশ্চিত করে।ডুমুর উপর.চিত্র 4b 10 সেকেন্ড থেকে xi ~ 270 μm গভীরতায় বিশুদ্ধ তামায় নিমজ্জিত Ta15T85 সংকর ধাতুর SEM কাটার (বাম দিকে) নীচের অঞ্চলটি দেখায়।একটি পরিমাপযোগ্য পরীক্ষামূলক টাইম স্কেলে, যা ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের চেয়ে অনেক বড় মাত্রার, ডিকপলিং ফ্রন্ট বেগ 4.7 মিমি/সেকেন্ডের উপরে উল্লিখিত থ্রেশহোল্ড বেগ থেকে বেশ নীচে, যার নীচে স্থিতিশীল ইউটেটিক বন্ড বৃদ্ধি অস্থির হয়ে যায়।অতএব, পিলের সামনের উপরের কাঠামোটি টপোলজিক্যালি সম্পূর্ণভাবে সংযুক্ত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।এচিংয়ের আগে, বেস অ্যালোয়ের একটি পাতলা স্তর সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়েছিল (hL = 20 μm), যা Ta ফুটো (সারণী 1) এর সাথে যুক্ত ছিল।তামা-সমৃদ্ধ ফেজ (ডানদিকে) রাসায়নিক এচিং করার পরে, শুধুমাত্র অর্পিত খাদের একটি পাতলা স্তর (hC = 42 µm) অবশিষ্ট থাকে, যা ইঙ্গিত করে যে অর্পিত কাঠামোর বেশিরভাগ অংশই এচিংয়ের সময় কাঠামোগত অখণ্ডতা হারিয়েছিল এবং প্রত্যাশিতভাবে টপোলজিক্যালি বন্ধন ছিল না ( চিত্র 1a)।, তৃতীয় সারির ডানদিকের ছবি)।ডুমুর উপর.4c সম্পূর্ণ SEM ক্রস সেকশন এবং 3D ইমেজ দেখায় Ta15Ti85 অ্যালয় এর খোঁচা যা Cu70Ag30 গলে 10 সেকেন্ডের জন্য প্রায় 200 µm গভীরতায় নিমজ্জিত করার মাধ্যমে সরানো হয়।যেহেতু খোসার গভীরতা তাত্ত্বিকভাবে \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) ডিফিউশন নিয়ন্ত্রিত গতিবিদ্যার সাথে বৃদ্ধির পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে (পরিপূরক নোট 4 দেখুন) 15 16, Cu গলতে 30% Ag যোগ করার সাথে, 270 μm থেকে 220 μm পর্যন্ত বিচ্ছেদের গভীরতা হ্রাস 1.5 এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা পেকলেট সংখ্যা p হ্রাসের সাথে মিলে যায়।Cu/Ag সমৃদ্ধ পর্যায় (ডানদিকে) রাসায়নিক এচিং করার পরে, সম্পূর্ণ অর্পিত কাঠামো কাঠামোগত অখণ্ডতা (hC = 200 µm) ধরে রাখে, এটি প্রদর্শন করে যে এটি মূলত একটি পূর্বাভাসিত টপোলজিক্যালি মিলিত দ্বি-পরবর্তী কাঠামো (চিত্র 1, ডানদিকের চিত্র) দ্বিতীয় সারি এবং সম্পূর্ণ নিচের সারি )।বিভিন্ন গলে অর্পিত বেস খাদ Ta15T85 এর সমস্ত পরিমাপ সারণিতে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।1. আমরা আমাদের উপসংহার নিশ্চিত করে, বিভিন্ন গলতে অবিচ্ছিন্ন Ta10Ti90 বেস অ্যালয়গুলির জন্য ফলাফলও উপস্থাপন করি।ফুটো স্তরের বেধ Ta-এর পরিমাপ দেখিয়েছে যে Cu70Ag30 গলিত কাঠামো (hL = 0 μm) বিশুদ্ধ Cu গলিত (hL = 20 μm) এর চেয়ে ছোট।বিপরীতে, গলতে Ti যোগ করলে আরও দুর্বলভাবে মিশ্রিত কাঠামো দ্রবীভূত হয় (hL = 190 μm)।বিশুদ্ধ Cu দ্রবীভূত (hL = 250 μm) এবং Cu70Ag30 গলিত (hL = 150 μm) মধ্যে অর্পিত কাঠামোর দ্রবীভূত হওয়ার হ্রাস Ta10Ti90 এর উপর ভিত্তি করে অর্পিত সংকর ধাতুগুলিতে আরও স্পষ্ট।
বিভিন্ন গলে যাওয়ার প্রভাব বোঝার জন্য, আমরা চিত্র 5-এ পরীক্ষামূলক ফলাফলের একটি অতিরিক্ত পরিমাণগত বিশ্লেষণ করেছি (এছাড়াও পরিপূরক ডেটা 1 দেখুন)।ডুমুর উপর.চিত্র 5a–b বিশুদ্ধ Cu গলিত (চিত্র 5a) এবং Cu70Ag30 গলিত (চিত্র 5b) এক্সফোলিয়েশন পরীক্ষায় এক্সফোলিয়েশনের দিক বরাবর বিভিন্ন উপাদানের পরিমাপ করা ঘনত্ব বন্টন দেখায়।বিভিন্ন উপাদানের ঘনত্ব কঠিন বাইন্ডারে ডিলামিনেশন লেয়ারের প্রান্ত থেকে ডিলামিনেশনের সামনের দিক থেকে d দূরত্বের বিপরীতে প্লট করা হয় এবং ডিলামিনেশনের সময় তরল (Cu বা CuAg-এ সমৃদ্ধ) ফেজ।ইসিডির বিপরীতে, যেখানে মিসসিবল উপাদানের ধারণ বিভাজনের হার দ্বারা নির্ধারিত হয়, এলএমডি-তে, একটি কঠিন বাইন্ডারের ঘনত্ব কঠিন এবং তরল পর্যায়গুলির মধ্যে স্থানীয় থার্মোডাইনামিক ভারসাম্য দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং এইভাবে, কঠিন এবং এর সহাবস্থানের বৈশিষ্ট্যগুলি তরল পর্যায়গুলি।অ্যালয় স্টেট ডায়াগ্রাম।বেস অ্যালয় থেকে Ti দ্রবীভূত হওয়ার কারণে, ডিলামিনেশন লেয়ারের প্রান্ত থেকে ডিলামিনেশনের সামনে থেকে d বৃদ্ধির সাথে Ti ঘনত্ব হ্রাস পায়।ফলস্বরূপ, বান্ডিল বরাবর d বৃদ্ধির সাথে Ta ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে, যা ফেজ ফিল্ড সিমুলেশনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল (পরিপূরক চিত্র 5)।Cu70Ag30 গলতে Ti ঘনত্ব বিশুদ্ধ Cu গলনের তুলনায় আরো অগভীরভাবে পড়ে, যা ধীর সংকর ধাতু অপসারণের হারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।ডুমুর মধ্যে পরিমাপ ঘনত্ব প্রোফাইল.5b আরও দেখায় যে তরলে Ag এবং Cu এর ঘনত্বের অনুপাত অর্পিত সংকর ধাতুর স্তর বরাবর ঠিক স্থির নয়, যখন ফেজ ক্ষেত্রের সিমুলেশনে এই অনুপাতটি গলে যাওয়ার অনুকরণে ধ্রুবক বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল একটি ছদ্ম-উপাদান Cu70Ag30।এই পরিমাণগত পার্থক্য সত্ত্বেও, ফেজ ফিল্ড মডেল Ta ফুটো দমনে Ag যোগ করার প্রধান গুণগত প্রভাব ক্যাপচার করে।কঠিন বাইন্ডার এবং তরলগুলিতে সমস্ত চারটি উপাদানের ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের সম্পূর্ণ পরিমাণগত মডেলিংয়ের জন্য TaTiCuAg ফেজ ডায়াগ্রামের আরও সঠিক চার-কম্পোনেন্ট মডেল প্রয়োজন, যা এই কাজের সুযোগের বাইরে।
(a) বিশুদ্ধ Cu গলিত এবং (b) Cu70Ag30 দ্রবীভূত করা Ta15Ti85 খাদের সম্মুখভাগ থেকে d দূরত্বের উপর নির্ভর করে পরিমাপ করা ঘনত্ব প্রোফাইলগুলি।অর্পিত কাঠামো (কঠিন রেখা) এর কঠিন পদার্থের ρ(d) এর পরিমাপকৃত ভলিউম ভগ্নাংশের তুলনা Ta (ড্যাশড লাইন) লিকেজ ছাড়াই সমীকরণের সাথে সম্পর্কিত তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে।(1) (গ) সমীকরণ পূর্বাভাস স্ফীত করুন।(1) ডিলামিনেশন ফ্রন্টে সমীকরণ সংশোধন করা হয়েছে।(2) অর্থাৎ Ta ফুটো ধরা হয়।গড় বন্ড প্রস্থ λw এবং দূরত্ব λs (d) পরিমাপ করুন।ভুলের রেখাটি আদর্শ বিচ্যুতি নির্দেশক।
ডুমুর উপর.5c কঠিন বাইন্ডারে পরিমাপকৃত Ta ঘনত্ব ব্যবহার করে ভর সংরক্ষণ থেকে প্রাপ্ত তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণী (ড্যাশড লাইন) এর সাথে বিশুদ্ধ অর্পিত Cu এবং Cu70Ag30 কাঠামোর জন্য কঠিন পদার্থের পরিমাপকৃত ভলিউম ভগ্নাংশ ρ(d) (কঠিন লাইন) তুলনা করে \({ c }_ {Ta}^{s}(d)\) (চিত্র 5a,b) এবং বিচ্ছেদের বিভিন্ন গভীরতা সহ বন্ধনের মধ্যে Ta-এর ফুটো এবং Ta-এর পরিবহন উপেক্ষা করুন।যদি Ta কঠিন থেকে তরলে পরিবর্তিত হয়, তাহলে ভিত্তি খাদের মধ্যে থাকা সমস্ত Ta অবশ্যই একটি কঠিন বাইন্ডারে পুনরায় বিতরণ করতে হবে।এইভাবে, খাদ অপসারণের দিকে লম্ব দূরবর্তী কাঠামোর যে কোনও স্তরে, ভর সংরক্ষণের অর্থ হল \({c}_{Ta}^{s}(d){S}_{s}(d) )={c}_{Ta}^{0}(d){S}_{t}\), যেখানে \({c}_{Ta}^{s}(d)\) এবং \({c __{Ta }^ {0}\) হল যথাক্রমে বাইন্ডার এবং ম্যাট্রিক্স অ্যালয়ে d অবস্থানে থাকা Ta ঘনত্ব, এবং Ss(d) এবং St হল হার্ড বাইন্ডারের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা এবং সমগ্র দূরবর্তী অঞ্চল, যথাক্রমেএটি দূরবর্তী স্তরে কঠিন পদার্থের ভগ্নাংশের ভবিষ্যদ্বাণী করে।
এটি নীল রেখার সাথে সংশ্লিষ্ট \({c}_{Ta}^{s}(d)\) বক্ররেখা ব্যবহার করে অর্পিত বিশুদ্ধ Cu এবং Cu70Ag30 গলনের কাঠামোতে সহজেই প্রয়োগ করা যেতে পারে।এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলি চিত্র 5c-তে উচ্চারিত করা হয়েছে যা দেখায় যে Ta ফুটো উপেক্ষা করা ভলিউম ভগ্নাংশ বিতরণের একটি দুর্বল ভবিষ্যদ্বাণী।লিক-মুক্ত ভর সংরক্ষণ d বৃদ্ধির সাথে ভলিউম ভগ্নাংশে একঘেয়ে হ্রাসের পূর্বাভাস দেয়, যা গুণগতভাবে বিশুদ্ধ Cu গলতে পরিলক্ষিত হয়, কিন্তু Cu70Ag30 গলতে নয়, যেখানে ρ(d) ন্যূনতম থাকে।উপরন্তু, এটি উভয় গলে বিচ্ছেদের সামনে ভলিউম ভগ্নাংশের একটি উল্লেখযোগ্য অত্যধিক মূল্যায়নের দিকে পরিচালিত করে।ক্ষুদ্রতম পরিমাপযোগ্য d ≈ 10 µm, উভয় গলে ভবিষ্যদ্বাণীকৃত ρ মানগুলি 0.5 ছাড়িয়ে যায়, যখন Cu এবং Cu70Ag30 গলনের জন্য পরিমাপিত ρ মানগুলি যথাক্রমে 0.3 এবং 0.4-এর থেকে সামান্য বেশি।
Ta ফুটোয়ের প্রধান ভূমিকার উপর জোর দেওয়ার জন্য, আমরা তখন দেখাই যে পচন সামনের কাছাকাছি পরিমাপিত এবং ভবিষ্যদ্বাণী করা ρ মানের মধ্যে পরিমাণগত পার্থক্য এই ফুটোকে অন্তর্ভুক্ত করার জন্য আমাদের তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীগুলিকে পরিমার্জন করে দূর করা যেতে পারে।এই লক্ষ্যে, আসুন আমরা একটি কঠিন থেকে তরলে প্রবাহিত Ta পরমাণুর মোট সংখ্যা গণনা করি যখন ক্ষয় সম্মুখভাগটি সময়ের ব্যবধানে Δxi = vΔt দূরত্ব অতিক্রম করে Δt Δxi = vΔt, যেখানে \(v={\dot{x) )) _{i }( t )\) – ডিলামিনেশন রেট, গভীরতা এবং সময় পরিচিত সম্পর্ক থেকে প্রাপ্ত করা যেতে পারে \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t } \) ডিয়ারেশন।বিভাজনের সামনে ভর সংরক্ষণের স্থানীয় নিয়ম (d ≈ 0) এমন যে ΔN = DlglΔtSl/va, যেখানে gl হল তরলে Ta পরমাণুর ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট, va হল পারমাণবিক আয়তন যা সংজ্ঞায়িত ঘনত্বের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। পারমাণবিক ভগ্নাংশ, এবং Sl = St − S হল ডিলামিনেশন ফ্রন্টে তরল চ্যানেলের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা।ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট gl গণনা করা যেতে পারে যে Ta পরমাণুর ঘনত্বের ইন্টারফেসে একটি ধ্রুবক মান \({c}_{Ta}^{l}\) আছে এবং এক্সফোলিয়েটেড স্তরের বাইরে গলতে খুব ছোট, যা দেয় \( {g}_ {l}={c}_{Ta}^{l}/{x}_{i}\) তাই, \({{\Delta}}N=({{\Delta} { x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{Ta}^{l}/(2p)\)।যখন সামনের দিকটি Δxi দূরত্বে চলে যায়, তখন কঠিন ভগ্নাংশটি ভিত্তি খাদ থেকে সরানো Ta পরমাণুর মোট সংখ্যার সমান হয়, \({{\Delta}}{x}_{i}{S}_{t}} c }_{Ta}^ { 0}/{v}_{a}\), তরলে ফুটো হওয়া Ta পরমাণুর সংখ্যার যোগফল, ΔN, এবং কঠিন বাইন্ডারে অন্তর্ভুক্ত\({{ \Delta} } {x}_{i}{S}_{s }{c}_{Ta}^{s}/{v}_{a}\)।এই সমীকরণ, ΔN এবং সম্পর্ক St = Ss + Sl এবং ডিলামিনেশন ফ্রন্টে পর্যায়গুলির জন্য উপরের অভিব্যক্তি সহ।
Ta পরমাণুর শূন্য দ্রবণীয়তার সীমাতে, যা ফাঁসের অনুপস্থিতির প্রাথমিক ভবিষ্যদ্বাণীতে হ্রাস পায়, \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}} \)তরল ( \({c }_{Ta}^{l}=0\))।পরীক্ষামূলক পরিমাপ থেকে মানগুলি \({c}_{Ta}^{l}\প্রায় 0.03\) ব্যবহার করে (চিত্র 5a, b-এ দেখানো হয়নি) এবং পেকলেট সংখ্যা p ≈ 0.26 এবং p ≈ 0.17 এবং কঠিন পদার্থের ঘনত্ব \ ( {c}_{Ta}^{s}\আনুমানিক 0.3\) এবং \({c}_{Ta}^{s}\আনুমানিক 0.25\) Cu এবং Cu70Ag30 গলানোর জন্য, যথাক্রমে, আমরা এর পূর্বাভাসিত মান পাই গলে যাওয়া, ρ ≈ ০.৩৮ এবং ρ ≈ ০.৩৯।এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পরিমাণগতভাবে পরিমাপের সাথে মোটামুটি ভাল চুক্তিতে।বাকি পার্থক্যগুলি (ভবিষ্যদ্বাণী করা 0.38 বনাম। বিশুদ্ধ Cu গলনের জন্য 0.32 পরিমাপ করা হয়েছে এবং 0.39 ভবিষ্যদ্বাণী করা বনাম। Cu70Ag30 গলিত হওয়ার জন্য 0.43 পরিমাপ করা হয়েছে) তরল পদার্থে খুব কম Ta ঘনত্বের জন্য বৃহত্তর পরিমাপের অনিশ্চয়তা দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে (\( {c }_{Ta }^ {l}\আনুমানিক 0.03\)), যা বিশুদ্ধ তামা গলে কিছুটা বড় হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
যদিও বর্তমান পরীক্ষাগুলি নির্দিষ্ট বেস অ্যালো এবং গলিত উপাদানগুলির উপর সঞ্চালিত হয়েছিল, আমরা আশা করি যে এই পরীক্ষাগুলির বিশ্লেষণের ফলাফল সমীকরণগুলি বের করতে সহায়তা করবে।(2) অন্যান্য LMD ডোপিং সিস্টেম এবং অন্যান্য সম্পর্কিত পদ্ধতি যেমন সলিড স্টেট ইম্পিউরিটি রিমুভাল (SSD) এর জন্য ব্যাপক প্রযোজ্য।এখন অবধি, এলএমডি কাঠামোর উপর অবিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির ফাঁসের প্রভাব সম্পূর্ণরূপে উপেক্ষা করা হয়েছে।এটি মূলত এই কারণে যে এই প্রভাবটি ECDD-তে উল্লেখযোগ্য নয়, এবং এখনও পর্যন্ত এটি নির্বোধভাবে ধরে নেওয়া হয়েছে যে NMD REC-এর অনুরূপ।যাইহোক, ইসিডি এবং এলএমডির মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে এলএমডিতে তরল পদার্থের দ্রবণীয়তা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায় কারণ ইন্টারফেসের তরল দিকে মিসসিবল উপাদানগুলির উচ্চ ঘনত্ব (\({c}_{Ti} ^{) l}\)), যার ফলে ইন্টারফেসের তরল দিকে অপরিবর্তনীয় উপাদানগুলির (\({c}_{Ta}^{l}\)) ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং কঠিন অবস্থা সমীকরণ দ্বারা পূর্বাভাসিত ভলিউম ভগ্নাংশ হ্রাস করে .(2) এই উন্নতি এই কারণে যে এলএমডি চলাকালীন কঠিন-তরল ইন্টারফেস স্থানীয় থার্মোডাইনামিক ভারসাম্যে থাকে, তাই উচ্চ \({c}_{Ti}^{l}\) উন্নতি করতে সাহায্য করে \({c} _ {Ta} ^{l}\ একইভাবে, উচ্চ \({c}_{Ti}^{s}\) Cu কে হার্ড বাইন্ডারে অন্তর্ভুক্ত করার অনুমতি দেয় এবং এই বাইন্ডারগুলিতে কঠিন Cu এর ঘনত্ব প্রায় 10% থেকে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয় ছোট অর্পিত স্তরের (পরিপূরক চিত্র 6) প্রান্তে মানগুলির হ্রাস নগণ্য। বিপরীতে, ECD দ্বারা AgAu অ্যালোয় থেকে Ag-এর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অপসারণ একটি অ-ভারসাম্যহীন প্রতিক্রিয়া যা Au-এর দ্রবণীয়তা বাড়ায় না। ইলেক্ট্রোলাইট। এলএমডি ছাড়াও, আমরা আশা করি যে আমাদের ফলাফলগুলি সলিড স্টেট ড্রাইভের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য হবে, যেখানে কঠিন সীমানা খাদ অপসারণের সময় স্থানীয় থার্মোডাইনামিক ভারসাম্য বজায় রাখবে বলে আশা করা হয়। এই প্রত্যাশা এই সত্য দ্বারা সমর্থিত যে ভলিউম ভগ্নাংশের পরিবর্তন। এসএসডি কাঠামোর অর্পিত স্তরে কঠিন পদার্থের পরিলক্ষিত হয়েছে, I বোঝায় যে প্রতিনিধিত্বের সময় কঠিন লিগামেন্টের একটি দ্রবীভূত হয়, যা অবিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির ফুটোয়ের সাথে যুক্ত।
এবং সমীকরণ.(2) Ta ফুটো হওয়ার কারণে খাদ অপসারণের সামনে কঠিন ভগ্নাংশের উল্লেখযোগ্য হ্রাসের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য, সম্পূর্ণভাবে কঠিন ভগ্নাংশের বন্টন বোঝার জন্য খাদ অপসারণ অঞ্চলে Ta পরিবহনকেও বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন। খাদ অপসারণ স্তর, যা খাঁটি তামা এবং Cu70Ag30 গলনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।Cu70Ag30 মেল্টের জন্য (চিত্র 5c-এ লাল রেখা), ρ(d) তে ন্যূনতম প্রায় অর্ধেক অর্ধেক থাকে।এই ন্যূনতমটি এই কারণে যে ডেলিগেটেড লেয়ারের প্রান্তের কাছে হার্ড বাইন্ডারে থাকা মোট Ta এর পরিমাণ বেস অ্যালোয়ের চেয়ে বেশি।অর্থাৎ, d ≈ 230 μm \({S}_{s}(d){c}_{Ta}^{s}(d)\, > \,{S}_{t}{c}} _ { Ta}^{0}\), বা সম্পূর্ণ সমতুল্য, পরিমাপ করা ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 সমীকরণের পূর্বাভাসের চেয়ে অনেক বড়।(1) কোন ফুটো নেই\({c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(d)\আনুমানিক 0.2\)৷এর মানে হল যে পালানো Ta-এর কিছু অংশ বিচ্ছেদ সম্মুখ থেকে এই সম্মুখ থেকে দূরবর্তী অঞ্চলে স্থানান্তরিত হয়, তরল এবং কঠিন-তরল ইন্টারফেস বরাবর ছড়িয়ে পড়ে, যেখানে এটি পুনরায় জমা করা হয়।
Ta হার্ড বাইন্ডারকে সমৃদ্ধ করার জন্য এই রিডিপোজিশনের Ta লিকেজের বিপরীত প্রভাব রয়েছে এবং হার্ড ভগ্নাংশ বন্টন গুণগতভাবে Ta ফুটো এবং রিডিপোজিশনের ভারসাম্য হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।Cu70Ag30 গলানোর জন্য, তরলে Ag ঘনত্ব ক্রমবর্ধমান d (চিত্র 5b তে বাদামী ডটেড লাইন) বৃদ্ধির সাথে Ta দ্রবণীয়তা হ্রাস করে Ta ফুটো কমাতে বৃদ্ধি পায়, যা সর্বনিম্ন পৌঁছানোর পরে d বৃদ্ধির সাথে ρ(d) বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। .এটি শক্ত বন্ডের বিচ্ছিন্নতার কারণে খণ্ডন রোধ করার জন্য যথেষ্ট বড় একটি শক্ত অংশ বজায় রাখে, যা ব্যাখ্যা করে কেন Cu70Ag30-এ অর্পিত কাঠামোগুলি এচিংয়ের পরে কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে।বিপরীতে, খাঁটি তামা গলানোর জন্য, ফুটো এবং পুনরুত্পাদন একে অপরকে প্রায় বাতিল করে দেয়, যার ফলে বেশিরভাগ অর্পিত স্তরের জন্য ফ্র্যাগমেন্টেশন থ্রেশহোল্ডের নীচে কঠিন পদার্থের ধীরগতি হ্রাস পায়, শুধুমাত্র একটি খুব পাতলা স্তর থাকে যা সীমানার কাছাকাছি কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে। অর্পিত স্তর।(চিত্র 4বি, টেবিল 1)।
এখনও অবধি, আমাদের বিশ্লেষণগুলি মূলত কঠিন ভগ্নাংশ এবং অর্পিত কাঠামোর টপোলজির উপর একটি স্থানচ্যুত মাধ্যমে মিসসিবল উপাদানগুলির ফুটো হওয়ার শক্তিশালী প্রভাব ব্যাখ্যা করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে।আসুন এখন এই লিকেজের প্রভাবের দিকে ফিরে আসা যাক বাইকন্টিনিয়াম স্ট্রাকচারের ডেলিগেটেড লেয়ারের মধ্যে মোটা হওয়ার উপর, যা সাধারণত উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রার কারণে এলএমডির সময় ঘটে।এটি ইসিডি থেকে ভিন্ন যেখানে খাদ অপসারণের সময় মোটা হওয়া কার্যত অস্তিত্বহীন, তবে খাদ অপসারণের পরে উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যানিলিংয়ের কারণে হতে পারে।এখনও অবধি, এলএমডির সময় মোটা হওয়াকে এই ধারণার অধীনে মডেল করা হয়েছে যে এটি কঠিন-তরল ইন্টারফেসের সাথে অবিচ্ছিন্ন উপাদানগুলির বিচ্ছুরণের কারণে ঘটে, অ্যানিলড ন্যানোপোরাস ইসিডি কাঠামোর পৃষ্ঠের প্রসারণ-মধ্যস্থ কোরসেনিংয়ের অনুরূপ।এইভাবে, বন্ডের আকার আদর্শ স্কেলিং আইন কৈশিক বৃদ্ধি ব্যবহার করে মডেল করা হয়েছে।
যেখানে tc হল মোটা হওয়ার সময়, ডিলামিনেশন পরীক্ষা শেষ না হওয়া পর্যন্ত ডিলামিনেশন লেয়ারের (যেখানে λ এর প্রাথমিক মান λ00) এর মধ্যে ডিলামিনেশন ফ্রন্ট অতিক্রম করার পর অতিবাহিত সময় হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং স্কেলিং সূচক n = 4 পৃষ্ঠকে ছড়িয়ে দেয়।Eq সাবধানতার সাথে ব্যবহার করা উচিত।(3) পরীক্ষার শেষে অমেধ্য ছাড়াই চূড়ান্ত কাঠামোর জন্য λ ​​এবং দূরত্ব d-এর পরিমাপ ব্যাখ্যা করুন।এটি এই কারণে যে অর্পিত স্তরের প্রান্তের কাছের অঞ্চলটি সামনের কাছাকাছি অঞ্চলের চেয়ে বড় হতে বেশি সময় নেয়।এটি অতিরিক্ত সমীকরণের সাথে করা যেতে পারে।(3) tc এবং d এর সাথে যোগাযোগ।সময়ের ফাংশন হিসাবে সংকর ধাতু অপসারণের গভীরতার পূর্বাভাস দিয়ে এই সম্পর্কটি সহজেই পাওয়া যেতে পারে, \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\), যা দেয় tc(d ) = te − tf(d), যেখানে te হল সম্পূর্ণ পরীক্ষার সময়কাল, \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l}) {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) হল ডিলামিনেশন ফ্রন্টের চূড়ান্ত ডিলামিনেশন ডেপথ বিয়োগ ডি এর সমান গভীরতায় পৌঁছানোর সময়।সমীকরণে tc(d) এর জন্য এই অভিব্যক্তিটি প্লাগ করুন।(3) λ(d) ভবিষ্যদ্বাণী করুন (অতিরিক্ত নোট 5 দেখুন)।
এই ভবিষ্যদ্বাণীটি পরীক্ষা করার জন্য, আমরা বিশুদ্ধ Cu এবং Cu70Ag30 গলনের জন্য পরিপূরক চিত্র 9-এ দেখানো অর্পিত কাঠামোর সম্পূর্ণ ক্রস বিভাগে বান্ডিলের মধ্যে প্রস্থ এবং দূরত্বের পরিমাপ করেছি।ডিলামিনেশন ফ্রন্ট থেকে বিভিন্ন দূরত্বে ডিলামিনেশন দিক পর্যন্ত লম্ব লাইন স্ক্যান থেকে, আমরা Ta-সমৃদ্ধ বান্ডিলের গড় প্রস্থ λw(d) এবং বান্ডিলের মধ্যে গড় দূরত্ব λs(d) পেয়েছি।এই পরিমাপ ডুমুর দেখানো হয়.5d এবং সমীকরণের পূর্বাভাসের সাথে তুলনা করা হয়েছে।(3) n এর বিভিন্ন মানের জন্য পরিপূরক চিত্র 10-এ।তুলনাটি দেখায় যে n = 4 এর একটি সারফেস ডিফিউশন সূচক খারাপ ভবিষ্যদ্বাণী দেয়।এই ভবিষ্যদ্বাণীটি বাল্ক ডিফিউশন-মধ্যস্থ কৈশিক মোটা হওয়ার জন্য n = 3 বেছে নেওয়ার দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয় না, যা তরলে Ta ফুটো হওয়ার কারণে সহজে আরও ভাল ফিট দেওয়ার আশা করতে পারে।
তত্ত্ব এবং পরীক্ষার মধ্যে এই পরিমাণগত পার্থক্য বিস্ময়কর নয়, যেহেতু Eq.(3) একটি ধ্রুবক আয়তনের ভগ্নাংশ ρ এ কৈশিক কোরসেনিং বর্ণনা করে, যখন LMD এ কঠিন ভগ্নাংশ ρ ধ্রুবক নয়।ρ সংকর ধাতু অপসারণের শেষে সরানো স্তরের মধ্যে স্থানিকভাবে পরিবর্তন হয়, যেমনটি চিত্রে দেখানো হয়েছে।5 গ.ρ একটি নির্দিষ্ট অপসারণ গভীরতায় অমেধ্য অপসারণের সময় সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, অপসারণের সামনের মান থেকে (যা প্রায় সময় ধরে স্থির থাকে এবং এইভাবে tf এবং d থেকে স্বাধীন) চিত্রে দেখানো ρ(d) এর পরিমাপিত মান পর্যন্ত। 5c শেষ সময়ের অনুরূপ.ডুমুর থেকে।3d, এটি অনুমান করা যেতে পারে যে AgCu এবং বিশুদ্ধ Cu গলে যাওয়ার জন্য ক্ষয়ের সামনের মানগুলি যথাক্রমে প্রায় 0.4 এবং 0.35, যা সমস্ত ক্ষেত্রে te সময়ে ρ এর চূড়ান্ত মানের চেয়ে বেশি।এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে একটি নির্দিষ্ট d-এ সময়ের সাথে ρ-এর হ্রাস তরলে মিসসিবল উপাদানের (Ti) ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের উপস্থিতির সরাসরি পরিণতি।যেহেতু তরলে Ti-এর ঘনত্ব d বৃদ্ধির সাথে কমে যায়, তাই কঠিন পদার্থে Ti-এর ভারসাম্য ঘনত্বও d-এর একটি হ্রাসকারী ফাংশন, যা কঠিন বাইন্ডার থেকে Ti-এর দ্রবীভূত হওয়ার এবং সময়ের সাথে সাথে কঠিন ভগ্নাংশের হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।ρ-এর সাময়িক পরিবর্তনও Ta-এর ফুটো এবং পুনঃস্থাপন দ্বারা প্রভাবিত হয়।এইভাবে, দ্রবীভূতকরণ এবং পুনরাবৃত্তির অতিরিক্ত প্রভাবের কারণে, আমরা আশা করি যে LMD-এর সময় মোটা হওয়া, একটি নিয়ম হিসাবে, অ-স্থির ভলিউম ভগ্নাংশে ঘটবে, যা কৈশিক কোরসেনিং ছাড়াও কাঠামোগত বিবর্তনের দিকে পরিচালিত করবে, কিন্তু এর মধ্যে ছড়িয়ে পড়ার কারণেও তরল এবং না শুধুমাত্র সীমানা বরাবর কঠিন-তরল.
সমীকরণ তথ্য.(3) 3 ≤ n ≤ 4 এর জন্য বন্ডের প্রস্থ এবং ব্যবধান পরিমাপ পরিমাপ করা হয় না (পরিপূরক চিত্র 10), পরামর্শ দেয় যে ইন্টারফেস হ্রাসের কারণে দ্রবীভূত হওয়া এবং পুনঃস্থাপন বর্তমান পরীক্ষায় একটি প্রভাবশালী ভূমিকা পালন করে।কৈশিক মোটা হওয়ার জন্য, λw এবং λs-এর d-এর উপর একই নির্ভরতা থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে, যখন চিত্র 5d দেখায় যে λs বিশুদ্ধ Cu এবং Cu70Ag30 গলানোর জন্য λw-এর তুলনায় d-এর সাথে অনেক দ্রুত বৃদ্ধি পায়।যদিও এই পরিমাপগুলিকে পরিমাণগতভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য একটি মোটা হওয়া তত্ত্ব যা বিবেচনায় দ্রবীভূত করা এবং পুনরুত্থানকে বিবেচনা করা উচিত, এই পার্থক্যটি গুণগতভাবে প্রত্যাশিত, যেহেতু ছোট বন্ডগুলির সম্পূর্ণ দ্রবীভূত হওয়া বন্ডগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধিতে অবদান রাখে।উপরন্তু, Cu70Ag30 গলনের λs স্তরের প্রান্তে খাদ ছাড়াই তার সর্বোচ্চ মান পৌঁছেছে, কিন্তু বিশুদ্ধ তামার গলনের λs একঘেয়েভাবে বাড়তে থাকে তা তরলে Ag ঘনত্ব বৃদ্ধির দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যেখানে চিত্র 5c ননমোনোটোনিক আচরণে ρ(d) ব্যাখ্যা করতে d ব্যবহার করা হয়েছে।d বৃদ্ধির সাথে Ag ঘনত্ব বৃদ্ধি করা Ta ফুটো এবং বাইন্ডার দ্রবীভূতকরণকে দমন করে, যা সর্বাধিক মান পৌঁছানোর পরে λs হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।
পরিশেষে, নোট করুন যে ধ্রুব ভলিউম ভগ্নাংশে কৈশিক কোরসেনিং এর কম্পিউটার স্টাডি দেখায় যে ভলিউম ভগ্নাংশ আনুমানিক 0.329.30 এর থ্রেশহোল্ডের নীচে নেমে গেলে, মোটা হওয়ার সময় কাঠামোটি খণ্ডিত হয়।অনুশীলনে, এই থ্রেশহোল্ডটি কিছুটা কম হতে পারে কারণ এই পরীক্ষায় মোট খাদ অপসারণের সময়ের সাথে তুলনীয় বা তার চেয়ে বেশি সময় স্কেলে খণ্ডন এবং সহজাত জেনাস হ্রাস ঘটে।সত্য যে Cu70Ag30-এ অর্পিত কাঠামোগুলি গলে যায় তাদের কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে যদিও ρ(d) d-এর গড় পরিসরে 0.3-এর সামান্য নীচে থাকে তা নির্দেশ করে যে বিভক্তকরণ, যদি থাকে, শুধুমাত্র আংশিকভাবে ঘটে।ফ্র্যাগমেন্টেশনের জন্য ভলিউম ভগ্নাংশ থ্রেশহোল্ডও দ্রবীভূতকরণ এবং পুনরাবৃত্তির উপর নির্ভর করতে পারে।
এই গবেষণায় দুটি প্রধান উপসংহার টানে।প্রথমত, এবং আরও কার্যত, LMD দ্বারা উত্পাদিত অর্পিত কাঠামোর টপোলজি গলিত নির্বাচন করে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।গলে যাওয়া AXB1-X বেস অ্যালয় এর অপরিবর্তনীয় উপাদান A-এর দ্রবণীয়তা কমাতে একটি গলন বেছে নেওয়ার মাধ্যমে, যদিও সীমিত, একটি অত্যন্ত অর্পিত কাঠামো তৈরি করা যেতে পারে যা তল উপাদান X এবং কাঠামোগত অখণ্ডতার কম ঘনত্বেও এর সমন্বয় বজায় রাখে। .এটি আগে জানা ছিল যে এটি ECD25 এর জন্য সম্ভব ছিল, কিন্তু LMD এর জন্য নয়।দ্বিতীয় উপসংহার, যা আরও মৌলিক, কেন LMD-তে স্ট্রাকচারাল অখণ্ডতা অর্পণকারী মাধ্যমটিকে সংশোধন করে সংরক্ষণ করা যেতে পারে, যা নিজের মধ্যেই আকর্ষণীয় এবং বিশুদ্ধ Cu এবং CuAg-এ আমাদের TaTi খাদ গলে যাওয়া পর্যবেক্ষণগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে, কিন্তু এছাড়াও আরও সাধারণভাবে ECD এবং LMD এর মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ, পূর্বে অবমূল্যায়িত পার্থক্যগুলি স্পষ্ট করার জন্য।
ইসিডিতে, অপরিচ্ছন্নতা অপসারণের হারকে নিম্ন স্তরের X-এ রেখে কাঠামোর সমন্বয় বজায় রাখা হয়, যা সময়ের সাথে সাথে একটি নির্দিষ্ট চালিকা শক্তির জন্য স্থির থাকে, যা অপরিষ্কার অপসারণের সময় শক্ত বাইন্ডারে যথেষ্ট মিসসিবল উপাদান B রাখার জন্য যথেষ্ট ছোট। কঠিন ভলিউম।ρ ভগ্নাংশ বিভক্তকরণ প্রতিরোধ করার জন্য যথেষ্ট বড়।LMD-তে, সংকর ধাতু অপসারণের হার \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) সীমিত গতিবিদ্যার কারণে সময়ের সাথে হ্রাস পায়।এইভাবে, গলে যাওয়া রচনার ধরন নির্বিশেষে যা শুধুমাত্র পেকলেট সংখ্যা p কে প্রভাবিত করে, ডিলামিনেশনের হার দ্রুত একটি মান পর্যন্ত পৌঁছায় যাতে সলিড বাইন্ডারে পর্যাপ্ত পরিমাণ B ধরে রাখা যায়, যা সরাসরি প্রতিফলিত হয় যে ρ ডিলামিনেশনে সামনে সময়ের সাথে প্রায় স্থির থাকে।ফ্যাক্ট এবং ফ্র্যাগমেন্টেশন থ্রেশহোল্ডের উপরে।যেমন ফেজ ফিল্ড সিমুলেশন দ্বারা দেখানো হয়েছে, খোসার হারও দ্রুত ইউটেকটিক বন্ডের বৃদ্ধিকে অস্থিতিশীল করার জন্য যথেষ্ট ছোট একটি মান পৌঁছেছে, যার ফলে ল্যামেলের পার্শ্বীয় রকিং গতির কারণে টপোলজিক্যালি বন্ডেড স্ট্রাকচার গঠনের সুবিধা হয়।এইভাবে, ইসিডি এবং এলএমডির মধ্যে প্রধান মৌলিক পার্থক্য বিভাজন হারের পরিবর্তে স্তরের অভ্যন্তরীণ কাঠামো এবং ρ এর মাধ্যমে ডিলামিনেশন ফ্রন্টের বিবর্তনের মধ্যে রয়েছে।
ECD-তে, ρ এবং সংযোগ দূরবর্তী স্তর জুড়ে স্থির থাকে।এলএমডি-তে, বিপরীতে, উভয়ই একটি স্তরের মধ্যে পরিবর্তিত হয়, যা এই গবেষণায় স্পষ্টভাবে দেখানো হয়েছে, যা LMD দ্বারা সৃষ্ট অর্পিত কাঠামোর গভীরতা জুড়ে ρ-এর পারমাণবিক ঘনত্ব এবং বিতরণকে ম্যাপ করে।এই পরিবর্তনের দুটি কারণ রয়েছে।প্রথমত, এমনকি শূন্য দ্রবণীয় সীমা A-তেও, তরলে ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট B, যা DZE-তে অনুপস্থিত, কঠিন বাইন্ডারে একটি ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্ট A প্ররোচিত করে, যা তরলের সাথে রাসায়নিক ভারসাম্যে থাকে।গ্রেডিয়েন্ট A, পালাক্রমে, অমেধ্য ছাড়াই স্তরের ভিতরে একটি গ্রেডিয়েন্ট ρ প্ররোচিত করে।দ্বিতীয়ত, অ-শূন্য দ্রবণীয়তার কারণে তরলে A-এর ফুটো এই স্তরের মধ্যে ρ-এর স্থানিক প্রকরণকে আরও মডিউল করে, কম দ্রবণীয়তা সংযোগ বজায় রাখার জন্য ρ-কে উচ্চতর এবং আরও স্থানিকভাবে অভিন্ন রাখতে সাহায্য করে।
অবশেষে, LMD চলাকালীন বন্ডের আকার এবং অর্পিত স্তরের মধ্যে সংযোগের বিবর্তন একটি ধ্রুবক ভলিউম ভগ্নাংশে পৃষ্ঠের প্রসারণ-সীমিত কৈশিক সরুকরণের চেয়ে অনেক বেশি জটিল, যেমনটি পূর্বে অ্যানিলড ন্যানোপোরাস ইসিডি কাঠামোর মোটা হওয়ার সাথে সাদৃশ্য দ্বারা ধারণা করা হয়েছিল।এখানে যেমন দেখানো হয়েছে, LMD-তে মোটা হওয়া একটি স্থানিক-অস্থায়ীভাবে পরিবর্তিত কঠিন ভগ্নাংশে ঘটে এবং সাধারণত তরল অবস্থায় A এবং B-এর বিচ্ছুরণগত স্থানান্তর দ্বারা ডিলামিনেশন ফ্রন্ট থেকে বিচ্ছিন্ন স্তরের প্রান্তে প্রভাবিত হয়।পৃষ্ঠ বা বাল্ক ডিফিউশন দ্বারা সীমিত কৈশিক কোরসেনিংয়ের স্কেলিং আইন একটি প্রতিনিধি স্তরের মধ্যে বান্ডিলের মধ্যে প্রস্থ এবং দূরত্বের পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করতে পারে না, অনুমান করে যে তরল ঘনত্ব গ্রেডিয়েন্টের সাথে যুক্ত A এবং B পরিবহন সমান বা অভিন্ন ভূমিকা পালন করে।ইন্টারফেসের এলাকা কমানোর চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।একটি তত্ত্বের বিকাশ যা এই বিভিন্ন প্রভাবকে বিবেচনা করে ভবিষ্যতের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্ভাবনা।
টাইটানিয়াম-ট্যান্টালাম বাইনারি অ্যালয়গুলি Arcast, Inc (অক্সফোর্ড, মেইন) থেকে 45 কিলোওয়াট অ্যামব্রেল ইকোহিট ইএস ইন্ডাকশন পাওয়ার সাপ্লাই এবং একটি ওয়াটার-কুলড কপার ক্রুসিবল ব্যবহার করে কেনা হয়েছিল।বেশ কিছু উত্তাপের পর, সমজাতীয়করণ এবং শস্যের বৃদ্ধি অর্জনের জন্য গলনাঙ্কের 200° C এর মধ্যে তাপমাত্রায় প্রতিটি খাদকে 8 ঘন্টার জন্য অ্যানিল করা হয়েছিল।এই মাস্টার ইনগট থেকে কাটা নমুনাগুলি টা তারে স্পট-ওয়েল্ড করা হয়েছিল এবং একটি রোবোটিক হাত থেকে ঝুলিয়ে দেওয়া হয়েছিল।40 গ্রাম Cu (McMaster Carr, 99.99%) Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) বা Ti কণার সাথে উচ্চ শক্তিতে একটি 4 kW Ameritherm Easyheat ইন্ডাকশন হিটিং সিস্টেম ব্যবহার করে সম্পূর্ণ দ্রবীভূত না হওয়া পর্যন্ত একটি মিশ্রণ গরম করে মেটাল বাথ প্রস্তুত করা হয়েছিল।স্নানসম্পূর্ণরূপে উত্তপ্ত গলে।শক্তি হ্রাস করুন এবং 1240 ডিগ্রি সেলসিয়াসের প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রায় আধা ঘন্টার জন্য স্নানটি আলোড়ন ও ভারসাম্যপূর্ণ হতে দিন।তারপরে রোবোটিক হাতটি নামানো হয়, নমুনাটি একটি পূর্বনির্ধারিত সময়ের জন্য স্নানে নিমজ্জিত হয় এবং শীতল করার জন্য সরানো হয়।অ্যালয় বিলেট এবং এলএমডির সমস্ত গরম উচ্চ বিশুদ্ধতা আর্গন (99.999%) এর বায়ুমণ্ডলে বাহিত হয়েছিল।খাদ অপসারণের পরে, নমুনার ক্রস বিভাগগুলিকে পালিশ করা হয়েছিল এবং অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপি এবং স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM, JEOL JSM-6700F) ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয়েছিল।এলিমেন্টাল বিশ্লেষণ এসইএম-এ শক্তি বিচ্ছুরণকারী এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি (EDS) দ্বারা সম্পাদিত হয়েছিল।অর্পিত নমুনার ত্রিমাত্রিক মাইক্রোস্ট্রাকচারটি 35% নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণে (বিশ্লেষণীয় গ্রেড, ফ্লুকা) দৃঢ় কপার-সমৃদ্ধ ফেজ দ্রবীভূত করে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল।
টারনারি অ্যালয় 15 এর ডিকপলিং ফেজের ক্ষেত্রের পূর্বে উন্নত মডেল ব্যবহার করে সিমুলেশনটি করা হয়েছিল।মডেলটি ফেজ ফিল্ডের বিবর্তনকে ϕ, যা কঠিন এবং তরল পর্যায়গুলির মধ্যে পার্থক্য করে, অ্যালোয়িং উপাদানগুলির ঘনত্ব ক্ষেত্র ci-এর সাথে সম্পর্কিত।সিস্টেমের মোট বিনামূল্যে শক্তি হিসাবে প্রকাশ করা হয়
যেখানে f(φ) হল φ = 1 এবং φ = 0 এ মিনিমাম সহ দ্বৈত বাধা সম্ভাব্য, যথাক্রমে কঠিন এবং তরলগুলির সাথে, এবং fc(φ, c1, c2, c3) হল শক্তির ঘনত্ব বর্ণনা করে আয়তনের স্বাধীনতায় রাসায়নিক অবদান থার্মোডাইনামিক বৈশিষ্ট্য খাদ.বিশুদ্ধ Cu বা CuTi গলিয়ে TaTi সংকর ধাতুতে গলে যাওয়াকে অনুকরণ করতে, আমরা রেফারেন্সের মতো একই ফর্ম fc(φ, c1, c2, c3) এবং পরামিতিগুলি ব্যবহার করি।15. CuAg গলে TaTi সংকর ধাতু অপসারণ করার জন্য, আমরা quaternary সিস্টেম (CuAg) TaTi কে Ag ঘনত্বের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন পরামিতি সহ একটি কার্যকর ত্রিনারি সিস্টেমে সরলীকৃত করেছি, যেমন পরিপূরক নোট 2 এ বর্ণিত হয়েছে। ফেজ ক্ষেত্রের বিবর্তন সমীকরণ এবং ঘনত্ব ক্ষেত্র আকারে বৈকল্পিক আকারে প্রাপ্ত হয়েছিল
যেখানে \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\left({\delta}_{ij}-{c}_{j}) \right)\) হল পারমাণবিক গতিশীলতা ম্যাট্রিক্স, এবং Lϕ কঠিন-তরল ইন্টারফেসে পারমাণবিক সংযুক্তির গতিবিদ্যাকে নিয়ন্ত্রণ করে।
এই গবেষণার ফলাফল সমর্থনকারী পরীক্ষামূলক ডেটা সম্পূরক ডেটা ফাইলে পাওয়া যাবে।সিমুলেশন প্যারামিটার অতিরিক্ত তথ্য দেওয়া হয়.অনুরোধের ভিত্তিতে সমস্ত ডেটা সংশ্লিষ্ট লেখকদের কাছ থেকে পাওয়া যায়।
Wittstock A., Zelasek W., Biner J., Friend SM এবং Baumer M. মিথানলের কম তাপমাত্রার নির্বাচনী গ্যাস-ফেজ অক্সিডেটিভ কাপলিং এর জন্য ন্যানোপোরাস সোনার অনুঘটক।বিজ্ঞান 327, 319–322 (2010)।
জুজিক, বি. এট আল।গতিশীল পুনর্মিলন ন্যানোপোরাস সোনা-রূপা খাদ অনুঘটকগুলির অনুঘটক কার্যকলাপ নির্ধারণ করে।জাতীয় আলমা ম্যাটার।16, 558 (2017)।
Zeis, R., Mathur, A., Fritz, G., Lee, J. 和 Erlebacher, J. প্ল্যাটিনাম-কোটেড ন্যানোপোরাস গোল্ড: PEM জ্বালানী কোষের জন্য একটি দক্ষ কম pt লোডিং ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট৷জার্নাল #165, 65–72 (2007)।
Snyder, J., Fujita, T., Chen, MW এবং Erlebacher, J. ন্যানোপোরাস মেটাল-আয়ন তরল যৌগিক ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্টে অক্সিজেন হ্রাস।জাতীয় আলমা ম্যাটার।9, 904 (2010)।
ল্যাং, এক্স., হিরাটা, এ., ফুজিতা, টি. এবং চেন, এম. ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সুপারক্যাপাসিটরের জন্য ন্যানোপোরাস হাইব্রিড মেটাল/অক্সাইড ইলেক্ট্রোড।জাতীয় ন্যানো প্রযুক্তি।6, 232 (2011)।
কিম, JW et al.ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলির জন্য ছিদ্রযুক্ত কাঠামো তৈরি করতে ধাতু গলে নাওবিয়ামের ফিউশনের অপ্টিমাইজেশন।জার্নাল।84, 497–505 (2015)।
Bringa, EM ইত্যাদি। ন্যানোপোরাস পদার্থ কি বিকিরণ প্রতিরোধী?ন্যানোলেট।12, 3351–3355 (2011)।