الکتروانباشت لایه های نازک نانوساختار کبالت کروم و بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی لایه ها

لایه های نازک خواص اپتیکی، الکتریکی، مکانیکی و دیگر خواص قابل ملاحظه ای را از خود نشان می دهند. علاوه بر این، ممکن است لایه های نازک روی فرایند های مختلفی که در سطح و فصل مشترک ها رخ می دهد، اثر قابل ملاحظه ای داشته باشند. استفاده از لایه های نازک به عنوان لایه ها‍ی کاهنده ی اصطکاک، پوشش های ضد خوردگی و پوشش هایی که استهلاک قطعات مکانیکی را کاهش می دهند، روز به روز بیشتر و بیشتر می شود]1[. در سال های اخیر، مطالعه بر روی ساختار و خواص لایه های نازک و چند لایه هایی که ترکیبات دلخواه دارند، به طور گسترده ای دیده می شود. روش های تهیه ی لایه های نازک را اساساً می توان به دو گروه روش ها ی شیمیایی و فیزیکی تقسیم بندی کرد. روش های فیزیکی مانند: کندوپاش و تبخیر ، و روش های شیمیایی مانند الکتروانباشت . الکتروانباشت یک روش مرسوم برای تهیه ی فیلم های تک لایه ای، آلیاژی و چند لایه ای می باشد. آلیاژها را می توان با اعمال یک پتانسیل مناسب و به کار بردن الکترولیتی که شامل تمامی یون های فلزی لازم برای انباشت می باشد، تهیه کرد. همچنین بس لایه ها را می توان با تغییر تناوبی پتانسیل بین دو مقدار مناسب، درون الکترولیت حاوی تمام یون های مورد نیاز تهیه کرد]2.[ با تکرار انباشت یک بس لایه بر روی هم یک ابرشبکه ساخته می شود. این روش نسبت به روش های مبتنی بر خلا همچون تبخیر و کندوپاش دارای مزیت هایی است. از جمله ی این مزیت ها قیمت ارزان، آهنگ انباشت بالا، دمای انباشت پایین و عدم نیاز به خلا می باشد]1و3[. در الکتروانباشت، الکترولیت ها معمولاً بصورت آبی بکار می روند گرچه ممکن است بصورت محلول های غیرآبی نیز استفاده شوند. مشکل اصلی در تهیه ی فیلم های نازک با این روش، یافتن شرایط بهینه برای تشکیل فیلم با کیفیت بالا می باشد. خواص لایه های انباشت شده به عواملی همچون خصوصیات لایه و زیرلایه، ولتاژ اعمال شده و ph الکترولیت بستگی دارد. در این تحقیق فیلم های آلیاژی co-cr بر روی زیرلایه ی مس به روش الکتروانباشت، تحت پتانسیل ثابت، در مد chc تهیه شده اند. به این منظور از یک الکترولیت تک حمام حاویcoso4.7h2o ، cr2(so4)3 و na2so4 استفاده شده است. فیلم های نازک تحت شرایط مختلف انباشت، یعنی ضخامت فیلم، ولتاژ منفی و غلظت های مختلف یون های co و crدر الکترولیت رشد یافته اند. برای بررسی ریزساختار لایه های نازک از آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) استفاده کردیم. همچنین جهت بررسی ساختار سطحی لایه های نازک از sem استفاده شده است. مقادیر مختلف co و cr انباشت شده در فیلم های آلیاژی، بوسیله ی آنالیز edx تعیین گردید و مشخص شد که غلظت یون های co و cr در الکترولیت، تاثیر زیادی بر درصد اتم های انباشتی co و cr در آلیاژهای co-cr دارد. خواص مغناطیسی آلیاژهای co-cr و مولتی لایرهای co/co-cr بوسیله ی مغناطوسنج نیروی گرادیان متناوب (agfm) مطالعه شده است.