Fe-Pd合金薄膜的脉冲电沉积制备与相变

摘要

Fe-Pd合金是一种新型的磁控形状记忆合金，呈现类二级面心立方(fcc)-面心四方(fct)相变与超常的弹性行为，具有广泛的应用价值与发展前景。该合金的马氏体相变机制及其与形状记忆效应的关系等相关问题尚无定论。
　　本文探索电化学脉冲电沉积方法制备Fe-Pd合金薄膜，以期制备并从薄膜角度探索该合金的结构及其相变机制。
　　本文利用加入配位剂的方法配置了稳定的含Pd2+和Fe2+离子的配位化合物的电镀液体系，减小了两种金属离子的还原电极电位差别，为实现Fe-Pd合金的共沉积提供了前提条件。然后利用脉冲电沉积的手段，调节不同的电沉积参数和溶液浓度，制备了一系列不同成分和不同基底的Fe-Pd合金薄膜。实验发现电流密度、溶液中离子的比例、以及阴极材料的性质是决定Fe-Pd合金薄膜化学成分的最主要影响因素。同时，Fe-Pd合金薄膜表面形貌受不同阴极材料和镀层厚度的影响较大，而镀层厚度影响表面形貌的可能原因是电沉积过程中钯对阴极附近产生的氢的吸附引起后续电沉积无法在整个表面均匀进行。
　　通过X射线衍射(XRD)分析铜阴极上的Fe-Pd合金薄膜，沉积层的结构主要为fcc相，且经过退火和液氮淬火后的相一直保持为fcc。退火过程中晶格常数有所改变，其可能原因为氢的脱附和基底扩散的作用。结合热分析(DSC)与综合物性测量系统(PPMS)的结果，发现样品在降温过程中没有发生常规的面心立方(fcc)-体心立方(bcc)一级相变。初步判断相稳定性与脉冲电沉积制备的薄膜晶粒尺寸较小有关。

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1. 绪论

1.1. 引言

1.2. 脉冲电沉积的研究与应用

1.3. 本文研究的意义与内容

参考文献

2. 材料制备与实验

2.1. 电沉积制备

2.2. 分析与性能测定

3. 电沉积工艺与效果浅论

3.1. 电镀液配制的初探

3.2. 成分表征与探讨

3.3. 合金薄膜的表面形貌

3.4. 本章小结

参考文献

4. Fe-Pd薄膜的相变与相稳定性

4.1. 沉积态的结构

4.2. Fe-Pd薄膜在升降温过程中的结构变化

4.3. Fe-Pd薄膜的相稳定性

4.4. 退火过程中晶格常数变化的讨论

4.5. 本章小结

参考文献

5. 总结与展望

5.1. 总结

5.2. 展望

致谢

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