ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 1 · ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Двуслойный композит на основе материала с эффектом памяти формы, полученный при помощи направленной аморфизации ионным пучком

В.С. Афонина1, В.В. Коледов1, В.Г. Шавров1, В.А. Дикан2, А.В. Иржак2,3, А.П. Каманцев1

1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2 Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Россия
3 Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, Россия
Полный текст УДК 539.371, 538.911 EDN TOPNZX

Аннотация

Исследовано воздействие высокоэнергетичным фокусированным пучком ионов Ga + на поверхность отожженных быстрозакаленных из расплава (БЗР) лент Ti 2NiCu. Получены аморфно-кристаллические композиты на основе материала с ЭПФ при помощи локального ионного облучения. Продемонстрировано, что аморфизованный слой может быть образован двумя видами воздействия - непосредственно бомбардировкой поверхности и при переосаждении распыленного материала. Созданы образцы композитных микроактюаторов методом модификации поверхности БЗР сплава высокоэнергитичным фокусированным пучком ионов. Продемонстрирована обратимая деформация микроактюаторов при нагреве и охлаждении, характерная для материалов с ЭПФ.

  • эффект памяти формы
  • двуслойный композит
  • аморфизация
  • микроактюатор
  • фокусированный ионный пучок
Abstract (in English)

The interaction of a focused ion beam of Ga + with the surface of the annealed rapidly quenched from the melt ribbons of the Ti2NiCu alloys was investigated. The amorphous-crystalline composites and microactuators based on rapidly quenched shape memory alloy Ti 2NiCu are obtained by Focused Ion Beam (FIB) treatment and studied. It is demonstrated that the amorphized layer may be formed by two types of impact: direct bombardment of the surface and material redeposition. Shape memory effect is demonstrated by reversible bending deformation during heating and cooling of the composites.

Для цитирования

Афонина В.С., Коледов В.В., Шавров В.Г., Дикан В.А., Иржак А.В., Каманцев А.П. Двуслойный композит на основе материала с эффектом памяти формы, полученный при помощи направленной аморфизации ионным пучком // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 1.

Литература

  1. S. Rajsiri, B.W. Kempshall, S.M. Schwarz, L.A. Giannuzzi//FIB Damage in Silicon: Amorphization or Redeposition? Microsc. Microanal. 2002. V.8. (Suppl. 2). Р. 50.
  2. F.A. Stevie et al.//Application of focused ion beam lift-out specimen preparation to TEM, SEM, STEM, AES and SIMS analysis. Surf. Interface Anal. 2001. V. 31. P. 345.
  3. A. Joshi-Imre, S. Bauerdick//Direct-Write Ion Beam Lithography. Journal of Nanotechnology. 2014. 170415 (26).
  4. W.L. Benard, H.Kahn, A.H. Heuer, M.A. Huff//Thin-film shape-memory alloy actuated micropumps. Journ. Microelectromechanical Systems. 1998. V.7. № 2. P.245.
  5. D.Zakharov, G.Lebedev, V.Koledov, P.Lega, D.Kuchin, A.Irzhak, V.Afonina, E.Perov, A.Shelyakov, V.Pushin, V Shavrov//An enhanced composite scheme of shape memory actuator for smart systems. Physics Procedia. 2010. V.10. P. 58.
  6. V.Afonina, D.Zakharov, G.Lebedev, A.Irzhak, A.Mashirov, V.Kalashnikov, V.Koledov,A.Shelyakov, D.Podgorny, N.Tabachkova, V.Shavrov//Submicron-sized actuators based on enhanced shape memory composite material fabricated by FIB-CVD. Smart Materials and Structures. 2012. V. 21. 052001.
  7. A. Irzhak, V. Koledov, D. Zakharov, G. Lebedev, A. Mashirov, V. Afonina, K. Akatyeva, V. Kalashnikov, N. Sitnikov, N. Tabachkova, A. Shelyakov, V Shavrov//Development of laminated nanocomposites on the bases of magnetic and non-magnetic shape memory alloys: Towards new tools for nanotechnology. Journal of Alloys and Compounds. 2014. V. 586 (SUPPL. 1). P. S464.
  8. D. Zakharov, G. Lebedev, A. Irzhak, V. Afonina, A. Mashirov, V. Kalashnikov, V. Koledov, A. Shelyakov, D. Podgorny, N. Tabachkova, V. Shavrov. Submicron-sized actuators based on enhanced shape memory composite material fabricated by FIB-CVD. Smart Materials and Structures. 2012. V. 21. № 5. Р. 052001.
  9. A.V.Shelyakov, N.N. Sitnikov, V.V. Koledov, D.S. Kuchin, A.I. Irzhak, N.Yu. Tabachkova//Melt-spun thin ribbons of shape memory TiNiCu alloy for micromechanical applications. International Journal of Smart and Nano Materials. 2011. V. 2. P. 68.
  10. A.V. Shelyakov, N.N. Sitnikov, A.P. Menushenkov, V.V. Koledov, A.I. Irzhak//Nanostructured thin ribbons of a shape memory TiNiCu alloy. Thin Solid Films. 2011. V. 519. № 15. Р. 5314.
  11. A.V. Irzhak, D.I. Zakharov, V.S. Kalashnikov, V.V. Koledov, D.S. Kuchin, G.A. Lebedev, P.V. Lega, E.P. Perov, N.A. Pikhtin, V.G. Pushin, I.S. Tarasov, V.V. Khovailo, V.G. Shavrov, A.V. Shelyakov//Actuators based on composite material with shape-memory effect. Journal of Communications Technology and Electronicsю 2010. V. 55. P. 818.
  12. A.V. Irzhak, V.S. Kalashnikov, V.V. Koledov, D.S. Kuchin, G.A. Lebedev, P.V. Lega, N.A. Pikhtin, I.S. Tarasov, V.G. Shavrov, A.V. Shelyakov//Giant reversible deformations in a shape-memory composite material. Technical Physics Letters. 2010. V. 36. № 4. 2010.