NiTi合金薄膜厚度对相变温度影响的X射线光电子能谱分析

李永华; 刘常升; 孟繁玲; 王煜明; 郑伟涛

doi:10.7498/aps.58.2742

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摘要
采用X射线衍射和X射线光电子能谱实验手段对不同厚度的NiTi薄膜相变温度的变化进行了分析.结果表明在相同衬底温度和退火条件下，3?μm厚度的薄膜晶化温度高于18?μm厚度的薄膜.衬底温度越高，薄膜越易晶化，退火后薄膜奥氏体相转变温度As越低.薄膜的表面有TiO2氧化层形成，氧化层阻止了Ni原子渗出；膜与基片的界面存在Ti2O3和NiO.由于表面和界面氧化层的存在，不同厚度的薄膜内层的厚度也不同，因而薄膜越薄，Ni原子的含量就越高.Ni原子的含量的不同会影响薄膜的相变温度.

关键词:
NiTi合金薄膜 /

X射线衍射 /

相变 /

X射线光电子能谱
Abstract
The effect of thickness on transformation temperature of the NiTi thin films has been studied by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. Results show that the crystallization temperature for 3?μm-thick film is higher than that for 18?μm thick film at the same growth temperature and post annealing. With the substrate temperature increasing, the start temperature （As） of austenite phase is lowered after annealing at 763 K for 1?h. There is an oxide layer （TiO2） on the film surface, which prevents the Ni atom from coming onto the surface. There is an oxide layer of a mixture Ti2O3 with NiO on the film /substrate interface. The oxide layers affect the transformation temperature by changing the Ni atomic content in the interior of the film.

Keywords:
NiTi alloy film /

X-ray diffraction /

phase transformation /

X-ray photoelectron spectroscopy
作者及机构信息
李永华²,

刘常升¹,

孟繁玲³,

王煜明⁴,

郑伟涛⁴

(1)东北大学材料与冶金学院，沈阳 110004; (2)哈尔滨工程大学理学院，水下智能机器人技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001; (3)哈尔滨工程大学理学院，水下智能机器人技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001；吉林大学材料科学系，汽车材料教育部重点实验室，长春 130012; (4)吉林大学材料科学系，汽车材料教育部重点实验室，长春 130012

基金项目: 哈尔滨工程大学科研启动金（批准号：HEUFT08035）、国家博士后科学基金（批准号：20060390432）和黑龙江省博士后科研启动资助金（批准号：LBH-Q08123）资助的课题.
Authors and contacts
Li Yong-Hua²,

Liu Chang-Sheng¹,

Meng Fan-Ling³,

Wang Yu-Ming⁴,

Zheng Wei-Tao⁴

(1)东北大学材料与冶金学院，沈阳 110004; (2)哈尔滨工程大学理学院，水下智能机器人技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001; (3)哈尔滨工程大学理学院，水下智能机器人技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001；吉林大学材料科学系，汽车材料教育部重点实验室，长春 130012; (4)吉林大学材料科学系，汽车材料教育部重点实验室，长春 130012
参考文献

施引文献

[1]	许思维, 王训四, 沈祥. 结合高分辨率X射线光电子能谱和拉曼散射研究Ge_xGa₈S_92–x玻璃结构. 物理学报, 2023, 72(1): 017101. doi: 10.7498/aps.72.20221653
[2]	黄浩, 张侃, 吴明, 李虎, 王敏涓, 张书铭, 陈建宏, 文懋. SiC纤维增强Ti17合金复合材料轴向残余应力的拉曼光谱和X射线衍射法对比研究. 物理学报, 2018, 67(19): 197203. doi: 10.7498/aps.67.20181157
[3]	杨蒙生, 易泰民, 郑凤成, 唐永建, 张林, 杜凯, 李宁, 赵利平, 柯博, 邢丕峰. 沉积态铀薄膜表面氧化的X射线光电子能谱. 物理学报, 2018, 67(2): 027301. doi: 10.7498/aps.67.20172055
[4]	许思维, 王丽, 沈祥. GexSb20Se80-x玻璃的拉曼光谱和X射线光电子能谱. 物理学报, 2015, 64(22): 223302. doi: 10.7498/aps.64.223302
[5]	潘惠平, 成枫锋, 李琳, 洪瑞华, 姚淑德. 蓝宝石衬底上生长的Ga2+xO3-x薄膜的结构分析. 物理学报, 2013, 62(4): 048801. doi: 10.7498/aps.62.048801
[6]	李佳, 房奇, 罗炳池, 周民杰, 李恺, 吴卫东. Be薄膜应力的X射线掠入射侧倾法分析 . 物理学报, 2013, 62(14): 140701. doi: 10.7498/aps.62.140701
[7]	孙光爱, 王虹, 汪小琳, 陈波, 常丽丽, 刘耀光, 盛六四, Woo W, Kang MY. 原位中子衍射研究两相NiTi合金的微力学相互作用和相变机理. 物理学报, 2012, 61(22): 226102. doi: 10.7498/aps.61.226102
[8]	张旺, 徐法强, 王国栋, 张文华, 李宗木, 王立武, 陈铁锌. Fe/ZnO (0001)体系界面相互作用中薄膜厚度效应的光电子能谱研究. 物理学报, 2011, 60(1): 017104. doi: 10.7498/aps.60.017104
[9]	张山丽, 曾繁明, 王欣桐, 李春, 王成伟, 张莹, 林海, 秦杰明, 刘景和. Cr4+:Ca2 GeO4激光晶体生长及结构表征. 物理学报, 2010, 59(10): 7214-7218. doi: 10.7498/aps.59.7214
[10]	韩录会, 张崇宏, 张丽卿, 杨义涛, 宋银, 孙友梅. 低速高电荷态重离子辐照的GaN晶体表面X射线光电子能谱研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4584-4590. doi: 10.7498/aps.59.4584
[11]	李洪涛, 罗毅, 席光义, 汪莱, 江洋, 赵维, 韩彦军, 郝智彪, 孙长征. 基于X射线衍射的GaN薄膜厚度的精确测量. 物理学报, 2008, 57(11): 7119-7125. doi: 10.7498/aps.57.7119
[12]	明保全, 王矜奉, 臧国忠, 王春明, 盖志刚, 杜鹃, 郑立梅. 铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的X射线衍射与相变分析. 物理学报, 2008, 57(9): 5962-5967. doi: 10.7498/aps.57.5962
[13]	王晖, 刘金芳, 何燕, 陈伟, 王莺, L. Gerward, 蒋建中. 高压下纳米锗的状态方程与相变. 物理学报, 2007, 56(11): 6521-6525. doi: 10.7498/aps.56.6521
[14]	何丽静, 林晓娉, 王铁宝, 刘春阳. 单晶Si表面离子束溅射沉积Co纳米薄膜的研究. 物理学报, 2007, 56(12): 7158-7164. doi: 10.7498/aps.56.7158
[15]	钦佩, 娄豫皖, 杨传铮, 夏保佳. 分离X射线衍射线多重宽化效应的新方法和计算程序. 物理学报, 2006, 55(3): 1325-1335. doi: 10.7498/aps.55.1325
[16]	欧谷平, 宋珍, 桂文明, 张福甲. 原子力显微镜与x射线光电子能谱对LiBq4/ITO和LiBq4/CuPc/ITO的表面分析. 物理学报, 2005, 54(12): 5717-5722. doi: 10.7498/aps.54.5717
[17]	冯玉清, 赵昆, 朱涛, 詹文山. 磁性隧道结热稳定性的x射线光电子能谱研究. 物理学报, 2005, 54(11): 5372-5376. doi: 10.7498/aps.54.5372
[18]	杜晓松, S. Hak, O. C. Rogojanu, T. Hibma. 氧化铬外延薄膜的x射线研究. 物理学报, 2004, 53(10): 3510-3514. doi: 10.7498/aps.53.3510
[19]	李刘合, 张海泉, 崔旭明, 张彦华, 夏立芳, 马欣新, 孙跃. X射线光电子能谱辅助Raman光谱分析类金刚石碳膜的结构细节. 物理学报, 2001, 50(8): 1549-1554. doi: 10.7498/aps.50.1549
[20]	苑进社, 陈光德, 齐鸣, 李爱珍, 徐卓. 分子束外延GaN薄膜的X射线光电子能谱和俄歇电子能谱研究. 物理学报, 2001, 50(12): 2429-2433. doi: 10.7498/aps.50.2429

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NiTi合金薄膜厚度对相变温度影响的X射线光电子能谱分析

1. (1)东北大学材料与冶金学院，沈阳 110004; (2)哈尔滨工程大学理学院，水下智能机器人技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001; (3)哈尔滨工程大学理学院，水下智能机器人技术国防科技重点实验室，哈尔滨 150001；吉林大学材料科学系，汽车材料教育部重点实验室，长春 130012; (4)吉林大学材料科学系，汽车材料教育部重点实验室，长春 130012

基金项目: 哈尔滨工程大学科研启动金（批准号：HEUFT08035）、国家博士后科学基金（批准号：20060390432）和黑龙江省博士后科研启动资助金（批准号：LBH-Q08123）资助的课题.

收稿日期: 2008-02-25

修回日期: 3009-09-23

刊出日期: 2009-02-05

摘要: 采用X射线衍射和X射线光电子能谱实验手段对不同厚度的NiTi薄膜相变温度的变化进行了分析.结果表明在相同衬底温度和退火条件下，3?μm厚度的薄膜晶化温度高于18?μm厚度的薄膜.衬底温度越高，薄膜越易晶化，退火后薄膜奥氏体相转变温度As越低.薄膜的表面有TiO2氧化层形成，氧化层阻止了Ni原子渗出；膜与基片的界面存在Ti2O3和NiO.由于表面和界面氧化层的存在，不同厚度的薄膜内层的厚度也不同，因而薄膜越薄，Ni原子的含量就越高.Ni原子的含量的不同会影响薄膜的相变温度.

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