SURFACE SEGREGATION OF Cu-Ni ALLOYS

Résumé
Nous avons entrepris une étude de la ségrégation de surface d'alliages Cu-Ni dans tout le domaine de composition, en utilisant notre sonde à atomes à temps de vol. La grande efficacité de détection de cet instrument le rend particulièrement adapté aux études de ségrégation. Les alliages préparés sont Cu-x% pds Ni : x=3, 6, 9, 15, 20, 30, 45, 80, 90 et 95. Nos résultats sont 1) Les éléments en solution tendent à subir une ségrégation vers la surface lors du recuit dans une gamme de températures comprise entre 300 et 600°C. Typiquement, les atomes de Ni présentent une ségrégation dans les alliages riches en cuivre. 2) Le cuivre tend à s'évaporer d'abord, laissant intacts les atomes de Ni de la même couche. Ceci rend possible l'imagerie de la distribution des atomes Ni dans une couche mélangée. Enfin 3) Cu tend à former des multicouches pures sur les trois plans principaux (100), (110) et (111) quand la pointe est recuite même à des températures faibles, voisines de 300°C.

Abstract
We attemped to inverstigate surface segregation of Cu-Ni alloys in the entire composition range using our ToF atom-probe whose superior detection efficiency makes our machine most suited for segregation study. Alloys prepared are Cu-x wt% Ni : x = 3, 6, 9, 15, 20, 30, 45, 80, 90 and 95. Our findings are : (1) Solute elements tend to segregate to the surface upon annealing in the temperature range of 300°C to 600°C. Namely Ni atoms segregate in Cu rich alloys. (2) Cu tends to evaporate first, leaving Ni atoms on the same layer intact. This makes it possible to image the distribution of Ni atoms on a mixed layer. And (3) Cu tends to form pure multilayer on the three principal planes, (100), (110) and (111) when the tip is annealed even at low temperature of approximately 300°C.