魏劲松
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阮昊
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干福熹
无机材料学报
采用聚焦脉冲激光研究了Ge2Sb2Te5薄膜在沉积和激光淬火两种非晶态下反射率与激光脉冲宽度变化的关系,发现沉积态的Ge2Sb2Te5薄膜在晶化触发阶段内的反射率随激光脉冲宽度增加而减小,经过激光淬火的非晶态Ge2Sb2Te5薄膜在晶化触发阶段内的反射率随激光脉冲宽度增加而变化平缓.本文借用气-液体系中过饱和度分析液滴形成的原理,从统计物理学角度详细研究了两种非晶态Ge2Sb2Te5薄膜在脉冲激光作用下的晶化过程及机理,结果表明,当Ge2Sb2Te5的非晶态程度处于未饱和或饱和状态时不形成晶核;当Ge2Sb2Te5的非晶态程度处于过饱和状态时,此时的Ge2Sb2Te5为亚稳态,可能形成大小不等的晶核,但只有半径大于临界晶核尺寸时才可能长大成晶粒.而应力降低晶化能垒,增加非晶态Ge2Sb2Te5的过饱和度是导致沉积态与激光淬火态的Ge2Sb2Te5薄膜在晶化触发阶段内反射率随激光脉冲宽度变化规律不一致的根本原因,并据此解释了Ge2Sb2Te5薄膜在这两种状态下的反射率随激光脉冲宽度的变化特点及规律.
关键词:
Ge2Sb2Te5
,
thin films
,
crystallization
,
pulsed laser
,
super-saturation degree
安荣
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田艳红
,
孔令超
,
王春青
,
常帅
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2013.00821
通过磁控溅射法并借助有机高分子牺牲层,制备了具有不同调制结构的自支撑Ti/Al (调制比为1)纳米多层膜.采用脉冲激光诱发了纳米多层膜的自蔓延反应,确定了临界诱发能量密度.利用高速摄影法表征了自蔓延速度,采用SEM和TEM观察了纳米多层膜结构,利用差热分析仪和XRD分析了反应过程及产物.结果表明,纳米多层膜激光诱发临界能量密度(6～17J/cm2)高于烧蚀临界能量密度.调制周期或周期数较小的纳米多层膜激光诱发所需的能量密度较小且自蔓延速度较高.但当调制周期接近或小于层间原子互溶区厚度时,临界能量密度和自蔓延速度的变化则有相反趋势.对于一定厚度的纳米多层膜,具有大调制周期和小周期数的调制结构对应的放热量大.随激光脉冲持续时间的延长,Ti/Al纳米多层膜的激光临界诱发能量密度呈现递减趋势,但最终趋于稳定.激光诱发Ti/Al纳米多层膜自蔓延反应生成单一的TiAl金属间化合物.
关键词:
纳米多层膜
,
自支撑
,
自蔓延
,
调制结构
,
脉冲激光
