Příprava a analýza tenkých vrstev slitin s vysokou entropií nanesených metodou Ionized Jet Deposition

Abstract

Cílem této bakalářské práce byl výzkum přípravy tenkých vrstev slitin s vysokou entropií pomocí metody Ionized jet deposition. V teoretické části jsou popsány slitiny s vysokou entropií, dále je představena metoda IJD a krátce jsou popsány další v práci použité analytické metody. V experimentální části práce je popsána příprava terčíku pro nanášení slitiny FeNiCoCuCr metodou IJD. Z tohoto terčíku bylo následně naneseno celkem šest vrstev, z čehož byly dvě testovací a následné čtyři byly zaměřené na studium vlivu nanášecího napětí. Tato série čtyř vzorků byla analyzována pomocí metod AFM, SEM, EDS a XRD za účelem stanovení tloušťky vrstev, homogenity povrchu, prvkového a fázového složení a jejich závislosti na nanášecím napětí. Analýzy ukázaly s rostoucím nanášecím napětím klesající tloušťku vrstvy, mírně klesající homogenitu, přibližně konstantní prvkové složení a obsah FCC fází s malým podílem oxidů. Zároveň byl ve vrstvách i terčíku zjištěn obsah kyslíku. V dalším výzkumu by bylo vhodné se zaměřit na zvýšení homogenity vrstev a úpravu jejich prvkového složení, zejména odstranění kyslíku.

The aim of this bachelor thesis was to investigate the preparation of high-entropy alloys thin films using the Ionized Jet Deposition method. In the theoretical part, high-entropy alloys are described, the IJD method is introduced and other analytical methods used in the thesis are briefly explained. In the experimental part of the thesis the preparation of the target for deposition of FeNiCoCuCr alloy by IJD method is described. A total of six layers were subsequently deposited from this target, two of which were test layers and the subsequent four were aimed at studying the effect of the deposition voltage. This series of four samples was analysed by AFM, SEM, EDS and XRD to determine the layer thickness, surface homogeneity, elemental and phase composition and their dependence on the deposition voltage. The analyses showed decreasing layer thickness, slightly decreasing homogeneity and approximately constant elemental composition with increasing deposition voltage and FCC content of phases with a small proportion of oxides. At the same time, the oxygen content was detected both in the layers and target. Future research should focus on increasing the homogeneity of the layers and modifying their elemental composition, especially the removal of oxygen.