Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 38, Numéro C7, Décembre 1977
COLLOQUE INTERNATIONAL du C.N.R.S.
L'ORDRE ET LE DÉSORDRE DANS LES SOLIDES / ORDER AND DISORDER IN SOLIDS
Page(s) C7-404 - C7-405
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1977781
COLLOQUE INTERNATIONAL du C.N.R.S.
L'ORDRE ET LE DÉSORDRE DANS LES SOLIDES / ORDER AND DISORDER IN SOLIDS

J. Phys. Colloques 38 (1977) C7-404-C7-405

DOI: 10.1051/jphyscol:1977781

INTERDIFFUSION IN COMPOSITION MODULATED COPPER-NICKEL THIN FILMS

T. TSAKALAKOS1, 2 and J. E. HILLIARD1

1  Materials Research Center, Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, Evanston, IL 60201, U.S.A.
2  Rutgers, The State University of New Jersey, Department of Mechanics and Materials Science, College of Engineering, Piscataway, New Jersey 08854, U.S.A.


Résumé
Les coefficients d'interdiffusion ont été mesurés dans les couches minces de Cu-Ni déposées sous vide à partir de la phase vapeur, chaque couche contenant une modulation de composition dans la direction [111] de longueur d'onde comprise entre 0,8 et 5 nm. Les coefficients d'interdiffusion dans le domaine 375-450 °C, mesurés par rayons X à partir de la diminution d'intensité des pics satellites, sont en bon accord avec une extrapolation des données existantes à haute température obtenues sur des échantillons conventionnels. Le coefficient de diffusion effectif DB, à 400 °C présente un minimum en fonction de la relation de dispersion B2(h), contrastant ainsi avec le comportement de plusieurs autres systèmes étudiés jusqu'à présent. Une nouvelle formulation de DB, décomposé en puissances de B2, a été développée et six potentiels interatomiques ont été calculés à partir des paramètres d'ordre à courte distance : ce calcul fournit un minimum de DB à environ 1,6 nm qui est la valeur observée expérimentalement. Des singularités d'écrantage sont révélées sur la courbe DB - B2 par l'apparition d'un pic abrupt à la longueur d'onde 2,5 nm.


Abstract
Interdiffusivities were measured in vapor-deposited Cu-Ni foils containing [111] composition modulations with wavelengths between 0.8 and 5 nm. The interdiffusivities in the range of 375-450°C, measured from the decay rate of X-ray diffraction satellite intensities, were in good agreement with an extrapolation of existing high temperature data obtained with conventional diffusion specimens. The effective diffusion coefficient DB at 400° C as a function of the dispersion relation B2(h) showed a minimum, in contrast with the behavior of several other systems investigated so far. A new formulation of DB in powers of B2 was developed and six interatomic potentials were calculated from short range order parameters which yielded a minimum in DB at approximately 1.6 nm as was observed experimentally. Screening singularities showed up in the DB, by the appearance of a sharp peak at a wavelength 2.5 nm.