Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري مدد کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
گذريل ڪجھ سالن ۾، مختلف مواد لاءِ الٽرا وڏي انٽرفيس سان گڏ نانو-/ميسو-سائيز پورس ۽ جامع ڍانچي جي ٺاھڻ لاءِ مائع ڌاتو مصر جي تيزيءَ سان ترقي ڪئي وئي آھي.بهرحال، هن طريقي سان هن وقت ٻه اهم حدون آهن.پهريون، اهو هڪ محدود رينج لاءِ اعليٰ ترتيب واري ٽوپولاجيءَ سان ٻٽي لڳاتار اڏاوتون ٺاهي ٿو.ٻيو، ڍانچي کي بائنڊر جي وڏي سائيز آهي، ڇاڪاڻ ته تيز گرمي جي علحدگيء دوران اهم واڌارو آهي.هتي، اسان ڪمپيوٽيشنل ۽ تجرباتي طور تي ڏيکاريون ٿا ته اهي حدون ميٽل ميٽز ۾ هڪ عنصر شامل ڪندي ختم ڪري سگھجن ٿيون جيڪي ڊيڪپلنگ دوران ناقابل برداشت عناصر جي رسي کي محدود ڪندي اعليٰ ترتيب واري ٽوپولوجي کي فروغ ڏين ٿيون.اڳيون، اسان هن نتيجن جي وضاحت ڪندي ڏيکاريون ٿا ته مائع پگھلڻ ۾ ناقابل عمل عنصرن جي بلڪ ڊفيوژن جي منتقلي مضبوط جزن جي ارتقا ۽ فلڪنگ دوران ساختن جي ٽوپولوجي تي سخت اثر انداز ٿئي ٿي.نتيجا ظاهر ڪن ٿا بنيادي فرق مائع ڌاتن ۽ اليڪٽررو ڪيميڪل ناپاڪيءَ کي ختم ڪرڻ جي وچ ۾، ۽ پڻ ڏنل طول و عرض ۽ ٽوپولاجيءَ سان مائع ڌاتن مان جوڙجڪ حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ نئون طريقو قائم ڪن ٿا.
وفد نانو-/ميسو-سائيز اوپن پورز جي ٺهڻ لاءِ هڪ طاقتور ۽ ورسٽائل ٽيڪنالاجي ۾ ترقي ڪئي آهي ۽ الٽرا هاءِ انٽرفيشل مٿاڇري سان گڏ مختلف فنڪشنل ۽ اسٽرڪچرل مواد جهڙوڪ Catalysts1,2, fuel cells3,4, electrolytic capacitors5, 6، تابڪاري نقصان جي خلاف مزاحمتي مواد 7، وڌايل ميڪيڪل استحڪام سان اعليٰ ظرفيت واري بيٽري جو مواد 8، 9 يا بهترين مشيني خاصيتن سان گڏ جامع مواد 10، 11. مختلف شڪلن ۾، وفد ۾ شامل آهي چونڊيل تحليل هڪ عنصر جي هڪ ابتدائي غير ساخته "اڳوڻي" الائي” خارجي ماحول ۾، جيڪو اڻ حل ٿيل مصرع عنصرن جي بحاليءَ جو سبب بڻجي ٿو، هڪ غير معمولي ٽوپولاجيءَ سان، اصل مصر جي ٽوپولوجي کان مختلف.، اجزاء جو ٺهيل.جيتوڻيڪ روايتي اليڪٽررو ڪيميڪل وفد (ECD) اليڪٽرولائٽس کي استعمال ڪندي ماحول جو اڄ تائين سڀ کان وڌيڪ مطالعو ڪيو ويو آهي، هي طريقو نمائندن جي نظام کي محدود ڪري ٿو (جهڙوڪ Ag-Au يا Ni-Pt) انهن تائين جيڪي نسبتا عظيم عناصر (Au, Pt) تي مشتمل آهن ۽ هڪ porosity مهيا ڪرڻ لاء گھٽتائي جي صلاحيت ۾ ڪافي وڏو فرق.هن حد کي ختم ڪرڻ جي طرف هڪ اهم قدم تازو ڪيو ويو آهي مائع ڌاتو جي مصر جو طريقو 13,14 (LMD)، جيڪو ماحول ۾ ٻين عناصر سان مائع ڌاتو (مثال طور، Cu، Ni، Bi، Mg، وغيره) استعمال ڪري ٿو. .(مثال طور TaTi، NbTi، FeCrNi، SiMg، وغيره) 6,8,10,11,14,15,16,17,18,19.LMD ۽ ان جو هارڊ ميٽل الائي ريموول (SMD) ويرينٽ گهٽ درجه حرارت تي هلندي آهي جڏهن بيس ميٽل سخت 20,21 هوندو آهي جنهن جي نتيجي ۾ هڪ مرحلي جي ڪيميائي ايچنگ کان پوءِ ٻن يا وڌيڪ وچڙندڙ مرحلن جو مجموعو هوندو آهي.اهي مرحلا کليل سوراخ ۾ تبديل ڪري سگهن ٿا.اڏاوتون.وفد جي طريقن کي وانپ مرحلو وفد (VPD) جي تازي تعارف جي ذريعي وڌيڪ بهتر ڪيو ويو آهي، جيڪو هڪ واحد عنصر 22,23 جي چونڊيل بخار ذريعي کليل نانوپورس ڍانچي ٺاهڻ لاء مضبوط عناصر جي بخار جي دٻاء ۾ فرق کي استحصال ڪري ٿو.
معيار جي سطح تي، اهي سڀئي نجاست کي هٽائڻ جا طريقا هڪ خود منظم ٿيل نجاست کي هٽائڻ واري عمل جي ٻن اهم عام خصوصيتن کي شيئر ڪن ٿا.سڀ کان پهرين، هي خارجي ماحول ۾ مٿي ذڪر ڪيل مصرع عناصر (جهڙوڪ B آسان ترين مصر AXB1-X ۾) جو چونڊيل تحليل آهي.ٻيو، پهريون ڀيرو ECD24 تي ابتدائي تجرباتي ۽ نظرياتي اڀياس ۾ نوٽ ڪيو ويو آهي، غير حل ٿيل عنصر A جو ڦهلاءُ آهي انٽرفيس سان گڏ مصر ۽ ماحول جي وچ ۾ نجاست کي ختم ڪرڻ دوران.ڊفيوشن ايٽمي سان مالا مال علائقن کي ٺاهڻ جي قابل هوندو آهي اهڙي عمل جي ذريعي جيئن بلڪ الائيز ۾ اسپينوڊل ڊيڪي، جيتوڻيڪ انٽرفيس طرفان محدود هجي.هن هڪجهڙائي جي باوجود، مختلف مصرع کي هٽائڻ جا طريقا اڻڄاڻ سببن جي ڪري مختلف مورفولوجيز پيدا ڪري سگھن ٿا18.جڏهن ته اي سي ڊي غير حل ٿيل عنصرن (جيئن ته Au in AgAu) جي ايٽمي فرقن (X) لاءِ مٿين ترتيب سان لاڳاپيل اعليٰ ترتيب واري جوڙجڪ ٺاهي سگهي ٿي 5%25 کان گهٽ، LMD جا ڪمپيوٽري ۽ تجرباتي اڀياس ڏيکارين ٿا ته هي بظاهر ساڳيو طريقو صرف مٿيولوجيڪل سان لاڳاپيل ڍانچي ٺاهي ٿو. .مثال طور، تمام وڏي X لاءِ، جڙيل باهمي ڍانچي اٽڪل 20 سيڪڙو آهي TaTi الائيز جي صورت ۾ Cu melts سان ٺهڪندڙ (Fig. 2 in ref. 18 ۾ ڏسو مختلف ECD ۽ LMD فارم X سان هڪ طرفي مقابلي لاءِ. ).هي تفاوت نظرياتي طور تي واضع طور تي واضع طور تي وضاحت ڪئي وئي آهي هڪ ڊفيوشن-ڪپلڊ گروٿ ميڪانيزم جيڪو انٽرفيشل اسپائنوڊل ڊڪپوزيشن کان الڳ آهي ۽ تمام گهڻو ملندڙ جلندڙ آهي 26.ناپاڪيءَ کي ختم ڪرڻ واري ماحول ۾، ڊفيوشن سان ملندڙ واڌ ويجهه جي اجازت ڏئي ٿي A-rich filaments (يا 2D ۾ flakes) ۽ B-rich liquid چينلن کي ناپاڪيءَ کي ختم ڪرڻ دوران ڊفيوشن ذريعي گڏجي وڌڻ جي اجازت ڏئي ٿي15.جوڙي جي واڌ X جي وچ واري حصي ۾ هڪ ترتيب ڏنل ٽوپولاجيڪل طور تي اڻ بائونڊ ڍانچي ڏانهن ويندي آهي ۽ X جي هيٺين حصي ۾ دٻجي ويندي آهي، جتي صرف اڻ بائونڊ جزائر A فيز ۾ امير ٿي سگهن ٿا.وڏي ايڪس تي، بانڊڊ ترقي غير مستحڪم ٿي وڃي ٿي، مڪمل طور تي بانڊ ٿيل 3D ڍانچي جي ٺهڻ جي حق ۾ جيڪا سنگل فيز ايچنگ کان پوءِ به ساخت جي سالميت کي برقرار رکي ٿي.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، LMD17 يا SMD20 (Fe80Cr20) XNi1-X الائيز پاران تيار ڪيل اورينٽيشنل ڍانچي کي تجرباتي طور تي X تائين 0.5 تائين ڏٺو ويو آهي، جنهن مان معلوم ٿئي ٿو ته ڊفيوشن-ڪپلڊ واڌ LMD ۽ SMD لاءِ هڪ عام ميکانيزم آهي نه ته عام طور تي porous ECD نه ٿيندي آهي. ھڪڙي ترجيح واري ترتيب واري جوڙجڪ آھي.
ECD ۽ NMD مورفولوجي جي وچ ۾ هن فرق جي سبب کي واضع ڪرڻ لاء، اسان TaXTi1-X مصر جي اين ايم ڊي جي فيز فيلڊ سموليشن ۽ تجرباتي مطالعي کي انجام ڏنو، جنهن ۾ تحليل ڪينيٽيڪس کي تبديل ڪيو ويو مائع ٽامي ۾ ڦهليل عناصر شامل ڪندي.اسان اهو نتيجو ڪيو ته جيتوڻيڪ ECD ۽ LMD ٻئي چونڊيل تحليل ۽ انٽرفيشل ڊفيوشن ذريعي ضابطو ڪيا ويا آهن، انهن ٻن عملن ۾ پڻ اهم فرق آهن جيڪي شايد مورفولوجيڪل اختلافن کي ڏسن ٿا18.پهريون، ECD ۾ پيل ڪينيٽيڪس انٽرفيس ذريعي ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي مسلسل پيل فرنٽ ويلوسيٽي V12 سان لاڳو ٿيل وولٽيج جي ڪم جي طور تي.اهو سچ آهي تڏهن به جڏهن ريفرڪٽري ذرڙن جو هڪ ننڍڙو حصو (مثال طور Pt in Ag-Au) کي پيرين الاءِ ۾ شامل ڪيو وڃي ٿو، جيڪو انٽرفيشل فلوئڊيٽي کي روڪي ٿو، غير ملائي مواد کي صاف ۽ مستحڪم ڪري ٿو، پر ٻي صورت ۾ ساڳيو مورفولوجي برقرار رکي ٿو 27.ٽوپيولوجيڪل جوڙيل ڍانچيون صرف گھٽ X تي گھٽ V تي حاصل ڪيون وينديون آھن، ۽ ٺھيل عناصر 25 جي برقرار رکڻ وڏي آھي ھڪڙي مضبوط حجم واري ڀاڱي کي برقرار رکڻ لاءِ ايتري وڏي آھي جو ساخت جي ٽڪراءَ کي روڪڻ لاءِ.هن مان معلوم ٿئي ٿو ته انٽرفيشل ڊفيوژن جي حوالي سان تحليل جي شرح مورفولوجيڪل چونڊ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري سگهي ٿي.ان جي ابتڙ، ايل ايم ڊي ۾ الائي ختم ڪرڻ واري ڪينيٽيڪس 15,16 تي ڪنٽرول ٿيل آهي ۽ شرح وقت سان گڏ نسبتا تيزيءَ سان گهٽجي ٿي \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\)، جتي Dl غلط هجڻ جو عنصر آهي. fluid diffusion coefficient لاءِ..
ٻيو، ECD جي دوران، اليڪٽرولائٽ ۾ غير متحرڪ عناصر جي حلاليت تمام گهٽ آهي، تنهنڪري اهي صرف مصر-اليڪٽرولائٽ انٽرفيس سان گڏ ڦهلائي سگهن ٿيون.ان جي ابتڙ، LMD ۾، AXB1-X اڳوڻن الائيز جا ”غير منقول“ عناصر (A) عام طور تي ٿورڙا، جيتوڻيڪ محدود، پگھلڻ جي صلاحيت رکن ٿا.ھي معمولي حلوليت CuTaTi ٽينري سسٽم جي ٽينري مرحلي واري ڊراگرام جي تجزيي مان لڳائي سگھجي ٿي جيڪا ضمني شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آھي. حلوليت کي ماپ ڪري سگھجي ٿو ھڪ مائع ليڪ ٺاھڻ بمقابلہ Ta ۽ Ti جي برابري ڪنسنٽريشن کي انٽرفيس جي مائع پاسي (\ {c}_{ {{{{{\rm{Ta)))))}}}} ^{l}\ ) ۽ \({c}_{{{{({\rm{Ti}}) }}}} }^ {l}\)، بالترتيب، وفد جي درجه حرارت تي (ضمني شڪل 1b) سولائيز-مائع انٽرفيس مقامي thermodynamic توازن برقرار رکيو ويندو آهي مصر سازي دوران، }}}}}}^{l}\) تقريبن مستقل ۽ ان جي قيمت X سان لاڳاپيل آهي. ضمني شڪل 1b ڏيکاري ٿو ته \({c}_{{{{{\rm{Ta}}}}))}^{l}\) رينج 10 ۾ اچي ٿو -3 − 10 ^{l}\) برابر آهن 15.16.الاءِ ۾ بي ترتيب عناصرن جو هي ”ليڪيج“ ٻنهي طرفن جي ٺهڻ تي اثر انداز ٿي سگهي ٿو ڊليمينيشن فرنٽ تي، ان جي موڙ ۾، جيڪو حجم جي ڦهلاءَ جي ڪري ساخت جي ٺهڻ ۽ ڳرڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.
(i) مصرع V کي ختم ڪرڻ جي گھٽتائي جي شرح ۽ (ii) پگھلڻ واري عنصرن جي پگھلڻ جي گھٽتائي جي شرح جو الڳ الڳ جائزو وٺڻ لاءِ، اسان ٻن مرحلن ۾ اڳتي وڌياسين.پهرين، \(V \sim \sqrt{{D}_{l}/t}\) جي مهرباني، بنڊل فرنٽ جي ڍانچي جي مورفولوجي اڀياس جي مطالعي سان، اهو ممڪن ٿي ويو ته V جي گھٽتائي جي اثر جو ڪافي مطالعو ڪيو وڃي.وڏو وقت.تنهن ڪري، اسان هن اثر جي تحقيق ڪئي فيز فيلڊ سموليشنز کي هلائڻ جي ذريعي گذريل مطالعي جي ڀيٽ ۾ ڊگهي عرصي دوران، جنهن کي ظاهر ڪيو ويو آهي ته مٿينولوجي طور تي اڻڄاتل ترتيب واري جوڙجڪ جي موجودگي کي X15 وچولي جي ڊفيوشن-جوڙيل ترقي جي ذريعي ٺاهي وئي.ٻيو، لڪيج جي شرح کي گهٽائڻ تي ناقابل عمل عنصرن جي اثر جي تحقيق ڪرڻ لاءِ، اسان ٽائي ۽ AG کي ٽامي جي پگھل ۾ شامل ڪيو ته جيئن رسي جي شرح کي وڌايو ۽ گھٽجي، ۽ نتيجي ۾ پيدا ٿيندڙ morphology، segregation kinetics، ۽ ڪنسنٽريشن ورهاست جو اڀياس ڪيو. ڳرڻ.نمائندو Cu calculations ۽ تجربن جي ذريعي مصر جي جوڙجڪ اندر پگھل.اسان Cu melt کي هٽائڻ لاءِ ميڊيا ۾ 10٪ کان 30٪ تائين ٽي اضافو شامل ڪيو آهي.Ti جي اضافي سان نمائندي پرت جي ڪنارن تي Ti جي ڪنسنٽريشن کي وڌائي ٿو، جيڪا هن پرت جي اندر Ti جي ڪنسنٽريشن گريجوئيٽ کي گھٽائي ٿي ۽ تحلیل جي شرح کي گھٽائي ٿي.اهو پڻ وڌائي ٿو Ta جي لڪيج جي شرح وڌائڻ سان \({c}_{{{({\rm{Ti}}}}}}^{l}\)، تنهنڪري \({c}_{{{{{} {\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (ضمني شڪل 1b) اسان کي شامل ڪرڻ جو مقدار 10٪ کان 30٪ تائين گھٽجي ٿو پگھلڻ واري عنصرن جي محلوليت، اسان CuAgTaTi quaternary نظام کي موثر (CuAg)TaTi ٽرنري سسٽم جي طور تي ماڊل ڪيو آهي جنهن ۾ Ti ۽ Ta جي محلوليت CuAg ميٽ ۾ Ag جي ڪنسنٽريشن تي منحصر آهي (ڏسو نوٽ) 2 ۽ ضمني انجير 2-4).Ag جو اضافو نمائندي ساخت جي ڪنڊ تي Ti جي ڪنسنٽريشن کي نه ٿو وڌائي.تنهن هوندي به، جيئن ته Ag ۾ Ti جي محلوليت Cu جي ڀيٽ ۾ گهٽ آهي، ان ڪري گهٽجي ٿو \({c}_{{{{\rm{Ta}}}}}}}^{l}\) (ضمني شڪل 1) 4b) ۽ رسي جي شرح Ta.
فيز فيلڊ سموليشن جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته گڏيل ترقي ڪافي ڊگھي عرصي دوران غير مستحڪم ٿي وڃي ٿي ته جيئن ڊڪي فرنٽ تي ٽوپولاجيڪل طور تي ملندڙ ڍانچي جي ٺهڻ کي وڌايو وڃي.اسان تجرباتي طور تي هن نتيجي جي تصديق ڪريون ٿا ته Ta15T85 مصر جو هيٺيون پرت، جيڪو ڊليمينيشن جي پوئين مرحلي تي ڊيلامينيشن فرنٽ جي ويجهو ٺهي ٿو، تانبا سان مالا مال اسٽيج جي ڇت ڪرڻ کان پوءِ ٽوپولاجيڪل طور تي بانڊ رهي ٿو.اسان جا نتيجا پڻ پيش ڪن ٿا ته رسي جي شرح جو مورفولوجيڪل ارتقاء تي گهرو اثر آهي ڇاڪاڻ ته مائع پگھلڻ ۾ ناقابل قابل عنصرن جي بلڪ ڊفيوسيو ٽرانسپورٽ جي ڪري.هتي ڏيکاريل آهي ته اهو اثر، جيڪو ECD ۾ غير حاضر آهي، مضبوط طور تي مختلف عنصرن جي ڪنسنٽريشن پروفائلز تي اثر انداز ٿئي ٿو نمائندي پرت ۾، مضبوط مرحلي جو حصو، ۽ LMD ساخت جي ٽوپولوجي.
هن حصي ۾، اسان پهريون ڀيرو اسان جي مطالعي جا نتيجا پيش ڪريون ٿا فيز فيلڊ سموليشن ذريعي ٽي يا ايگ کي Cu پگھلڻ جي اثر جي نتيجي ۾ مختلف مورفولوجيز.انجير تي.شڪل 1 Cu70Ti30، Cu70Ag30 مان حاصل ڪيل TaXTi1-X مصر جي فيز فيلڊ جي ٽن-dimensional ماڊلنگ جا نتيجا پيش ڪري ٿو ۽ 5 کان 15٪ تائين غير متحرڪ عناصر جي گھٽ ايٽمي مواد سان خالص تانبا پگھلجي ٿو.پهرين ٻن قطارن مان ظاهر ٿئي ٿو ته ٽائي ۽ Ag ٻنهي جو اضافو خالص Cu (ٽين قطار) جي اڻڄاتل ساخت جي مقابلي ۾ ٽوپيولوجيڪل بانڊڊ ڍانچي جي ٺهڻ کي وڌائي ٿو.بهرحال، Ti جي اضافي، جيئن توقع ڪئي وئي، Ta لڪيج کي وڌايو، ان ڪري گهٽ X الائيز (Ta5Ti95 ۽ Ta10Ti90) کي ختم ڪرڻ کي روڪيو ۽ Ta15Ti85 ڊيليمنيشن دوران exfoliated porous پرت جي وڏي پيماني تي ڦهلائڻ جو سبب بڻيو.ان جي برعڪس، Ag (ٻيون قطار) جو اضافو بنيادي مصر جي سڀني اجزاء جي مٿين سطحي طور تي لاڳاپيل ساخت جي ٺهڻ ۾ مدد ڪري ٿو، جيڪا نمائندي پرت جي ٿوري تحلیل سان.هڪ ٻه مسلسل ساخت جي ٺهڻ اضافي طور تي تصوير ۾ بيان ڪيل آهي.1b، جيڪو نمايان ٿيل ڍانچي جون تصويرون ڏيکاريندو آهي جنهن سان کاٻي کان ساڄي تائين ڊيليمنيشن جي وڌندڙ کوٽائي ۽ وڌ ۾ وڌ گہرائي تي سالڊ-مائع انٽرفيس جي تصوير (پري ساڄي تصوير).
3D فيز فيلڊ سموليشن (128 × 128 × 128 nm3) ڏيکاريل ڊرامائي اثر ڏيکاريندي نمائندي مصر جي آخري مورفولوجي تي مائع پگھلڻ لاءِ محلول شامل ڪرڻ جو.مٿيون نشان پيرين الائي (TaXTi1-X) جي ٺاھ جوڙ کي ظاھر ڪري ٿو ۽ عمودي نشان اشارو ڪري ٿو Cu-based نرم ڪرڻ واري وچولي جي پگھلي ٺھيل کي.ڍانچي ۾ اعليٰ TA ڪنسنٽريشن وارا علائقا ناقص رنگ ۾ ڏيکاريا ويا آهن، ۽ سڪل-مائع انٽرفيس نيري ۾ ڏيکاريل آهي.b Cu70Ag30 پگھل (190 × 190 × 190 nm3) ۾ اڻڄاتل Ta15Ti85 اڳڪٿي مصر جي فيز فيلڊ جي ٽي-dimensional تخليق.پهرين 3 فريم مختلف وفدن جي کوٽائي تي نمائندي ساخت جي مضبوط علائقي کي ڏيکاري ٿو، ۽ آخري فريم صرف وڌ ۾ وڌ کوٽائي تي مضبوط-مائع انٽرفيس ڏيکاري ٿو.(b) سان لاڳاپيل فلم ضمني فلم 1 ۾ ڏيکاريل آهي.
محلول اضافي جو اثر وڌيڪ 2D فيز فيلڊ سميوليشن سان ڳولهيو ويو، جنهن ۾ اضافي معلومات مهيا ڪئي وئي انٽرفيشل موڊ ٺهڻ تي ڊيليمنيشن فرنٽ تي ۽ 3D سموليشنز کان وڌيڪ ڊگھائي ۽ وقت جي ماپ تائين رسائي جي اجازت ڏني وئي ڊيليمنيشن ڪينيٽيڪس کي مقدار ڏيڻ لاءِ.انجير تي.شڪل 2 ڏيکاري ٿو تصويرن جي تخليق جي تصويرن کي ختم ڪرڻ جي Ta15Ti85 اڳوڻي مصر جي ذريعي Cu70Ti30 ۽ Cu70Ag30 پگھل.ٻنهي صورتن ۾، ڦهلائي-ملندڙ ترقي تمام غير مستحڪم آهي.مصرع ۾ عمودي طور تي داخل ٿيڻ جي بدران، فلوئڊ چينلز جا ٽوٽڪا هڪ مستحڪم ترقي جي عمل دوران تمام پيچيده پيچيدگين ۾ افراتفري طور تي کاٻي ۽ ساڄي طرف هلن ٿا، جيڪي ترتيب ڏنل ڍانچي کي فروغ ڏين ٿا جيڪي 3D اسپيس (تصوير 1).بهرحال، Ti ۽ Ag additives جي وچ ۾ هڪ اهم فرق آهي.Cu70Ti30 پگھلڻ لاءِ (Fig. 2a)، ٻن مائع چينلن جو ٽڪراءُ سولڊ-مائع انٽرفيس جي ضم ٿيڻ جو سبب بڻجي ٿو، جيڪو ٻن چينلن پاران ڍانچي مان قبضو ڪيل سڪل بائنڊرز جي خارج ٿيڻ جو سبب بڻجندو آهي ۽ آخرڪار، ٿلهو ٿي ويندو آهي. .ان جي برعڪس، Cu70Ag30 پگھلڻ لاءِ (Fig. 2b)، ٽئ افزودگيءَ سان ٺوس ۽ مائع مرحلن جي وچ ۾ رابطي ۾ ٽا لڪيج ۾ گھٽتائي جي ڪري ڳرڻ کي روڪي ٿي.نتيجي طور، ڊيلامينيشن فرنٽ تي بانڊ جي کمپريشن کي دٻايو ويندو آهي، انهي سان ڳنڍيل جوڙجڪ جي ٺهڻ کي وڌايو ويندو آهي.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، مائع چينل جي افراتفري oscillatory موشن هڪ ٻه طرفي ڍانچي کي هڪ خاص درجي جي ترتيب سان ٺاهيندي آهي جڏهن ڪٽي آف کي دٻايو ويندو آهي (تصوير 2b).بهرحال، هي قطار بانڊ جي مستحڪم ترقي جو نتيجو ناهي.3D ۾، غير مستحڪم دخول هڪ غير محيطي سان ڳنڍيل bicontinuous ڍانچي (Fig. 1b) ٺاهي ٿو.
Cu70Ti30 (a) ۽ Cu70Ag30 (b) جي 2D فيز فيلڊ سميوليشن جا سنيپ شاٽ Ta15Ti85 مصر ۾ پگھلجي وڃن ٿا، غير مستحڪم ڊفيوژن-ڪپل ٿيل ترقي کي بيان ڪري ٿو.تصويرن کي ڏيکاريل مختلف ناپاڪيءَ کي ختم ڪرڻ جي کوٽائي ماپيل فليٽ سولڊ/مائع انٽرفيس جي شروعاتي پوزيشن مان.Insets مائع چينل جي ٽڪرن جي مختلف راڄن کي ڏيکاري ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ مضبوط بائنرز جي لاتعلقي ۽ Cu70Ti30 ۽ Cu70Ag30 پگھل جي تحفظ کي ترتيب ڏئي ٿو.Cu70Ti30 جي ڊومين ويڪر 1024 nm آهي، Cu70Ag30 384 nm آهي.رنگين بينڊ ٽا ڪنسنٽريشن کي ظاھر ڪري ٿو، ۽ مختلف رنگ مائع علائقي جي وچ ۾ فرق ڪن ٿا (ڪارو نيرو)، بنيادي مصر (ھلڪو نيرو)، ۽ اڻڄاتل ساخت (تقريبا ڳاڙھو).انهن تخليقن جون فلمون ضمني فلمون 2 ۽ 3 ۾ ڏيکاريل آهن، جيڪي پيچيده رستن کي نمايان ڪن ٿيون جيڪي غير مستحڪم ڊفيوژن-ڪپل ٿيل واڌ جي دوران مائع چينلن ۾ داخل ٿين ٿيون.
2D فيز فيلڊ سموليشن جا ٻيا نتيجا Fig.3 ۾ ڏيکاريا ويا آهن.وقت جي مقابلي ۾ delamination ڊيپٿ جو گراف (Slope equal to V) انجير ۾.3a ڏيکاري ٿو ته Cu melt ۾ Ti يا Ag جو اضافو، علحدگيءَ جي رفتار کي سست ڪري ٿو، جيئن توقع ڪئي وئي.انجير تي.3b ڏيکاري ٿو ته هي سستي نمائندي پرت جي اندر مائع ۾ Ti ڪنسنٽريشن گريجوئيٽ ۾ گهٽتائي سبب آهي.اهو پڻ ڏيکاري ٿو ته Ti(Ag) جو اضافو انٽرفيس جي مائع پاسي تي Ti جي ڪنسنٽريشن کي وڌائي ٿو (گهٽائي ٿو) (\({c}_{{{{{{\rm{Ti)))))) ))) ^{l \)) )، جيڪو Ta جي ليڪيج ڏانهن وٺي وڃي ٿو، ماپي ٿو Ta جي جزن سان ڳريل وقت جي ڪم جي طور تي پگھلي ۾ (Fig. 3c)، جيڪو وڌي ٿو (گهٽائي) ٽي (Ag) جي اضافي سان ).شڪل 3d ڏيکاري ٿو ته ٻنهي محلولن لاءِ، 28,29,30، 28،29،30 جي ٺهڻ لاءِ سولڊس جو حجم حد کان مٿي رهي ٿو.جڏهن ته ٽِي کي ڳرڻ ۾ شامل ڪرڻ سان Ta جي لڪيج کي وڌائي ٿو، اهو پڻ اسٽيج جي توازن جي ڪري مضبوط بائنڈر ۾ Ti جي برقراري کي وڌائي ٿو، ان ڪري حجم جي ڀاڱي کي وڌائي ٿو ته ساخت جي هڪجهڙائي کي برقرار رکڻ لاء.اسان جا حساب عام طور تي ڊيليمنيشن فرنٽ جي حجم جي ڀاڱي جي تجرباتي ماپن سان متفق آهن.
Ta15Ti85 مصر جو مرحلو فيلڊ سموليشن مختلف اثرات کي مقدار ڏئي ٿو Ti ۽ Ag اضافو جي مختلف اثرات کي Cu melt تي مصر جي هٽائڻ واري ڪينيٽيڪس تي ماپيل مصر جي هٽائڻ جي کوٽائي مان ماپي وئي وقت جي ڪم جي طور تي (a)، مائع ۾ Ti ڪنسنٽريشن پروفائل. 400 nm جي مصر جي کوٽائي جي کوٽائي (ناڪاري کوٽائي مصر جي جوڙجڪ جي ٻاهران پگھل ۾ وڌندي آهي (کاٻي پاسي مصر جو سامهون) b Ta لڪيج بمقابله وقت (c) ۽ ڳرڻ واري ساخت جي مقابلي ۾ اڻڄاتل ڍانچي ۾ مضبوط حصو (d) اضافي عناصر جو ڪنسنٽريشن گلي ۾ abscissa (d) سان گڏ پلاٽ ڪيو ويو آهي (Ti - گرين لائين، Ag - جامني لڪير ۽ تجربو).
جيئن ته وقت سان گڏ ڊيليمنيشن فرنٽ جي رفتار گهٽجي ويندي آهي، ڊيليمنيشن دوران مورفولوجي جي ارتقاءَ کي ظاهر ڪري ٿو ته ڊيليمينيشن جي رفتار کي گهٽائڻ جو اثر.پوئين مرحلي جي فيلڊ جي مطالعي ۾، اسان ڏٺو ته يوٽيڪڪ جھڙي گڏيل واڌ جي نتيجي ۾ ٽاپولوجيڪل طور تي اڻڄاتل ڍانچي جي ترتيب سان Ta15Ti85 اڳوڻي مصر کي ختم ڪرڻ دوران خالص تانبا 15 ذريعي.بهرحال، ساڳئي مرحلي جي ڊگهي رنسون فيلڊ سموليشن شو (ڏسو سپليمنٽري مووي 4) ته جڏهن ڊڪپوزيشن فرنٽ اسپيڊ ڪافي ننڍي ٿي وڃي ٿي، ته گڏيل واڌارو غير مستحڪم ٿي وڃي ٿو.عدم استحڪام پاڻ کي ڦڦڙن جي پسمانده پٿر ۾ ظاهر ڪري ٿو، جيڪو انهن جي ترتيب کي روڪي ٿو، ۽ اهڙيء طرح، مٿينولوجي طور تي ڳنڍيل ساختن جي ٺهڻ کي وڌايو.4.7 mm/s جي شرح سان xi = 250 nm جي ويجھو مستحڪم پابند ترقي کان غير مستحڪم پٿر جي ترقي ڏانهن منتقلي ٿئي ٿي.ان جي برعڪس، Cu70Ti30 پگھل جي لاڳاپيل delamination ڊيپٿ xi ساڳئي شرح تي اٽڪل 40 nm آهي.تنهن ڪري، اسان اهڙي تبديلي جو مشاهدو نه ڪري سگهون ٿا جڏهن مصر کي Cu70Ti30 پگھل سان هٽايو وڃي (ڏسو ضمني فلم 3)، ڇاڪاڻ ته پگھلي ۾ 30٪ Ti شامل ڪرڻ سان مصر کي هٽائڻ واري ڪينيٽيڪس کي خاص طور تي گھٽائي ٿو.آخرڪار، جيتوڻيڪ ڊفيوشن سان ملندڙ واڌ ويجهڙائيءَ جي ڪري سست رفتاري واري ڪينيٽيڪس جي ڪري غير مستحڪم آهي، فاصلو λ0 سخت بانڊن جو ڊليمنيشن فرنٽ تي لڳ ڀڳ \({\lambda __{0}^{2}V=C\) اسٽيشنري جي قانون جي تابعداري ڪري ٿو. ترقي 15,31 جتي سي هڪ مستقل آهي.
مرحلي جي فيلڊ سموليشن جي اڳڪٿين کي جانچڻ لاءِ، مصر دات کي ختم ڪرڻ جا تجربا وڏن نمونن سان ڪيا ويا ۽ وڌيڪ مصرع کي ختم ڪرڻ جي وقت.شڪل 4a هڪ اسڪيمي ڊاگرام آهي جنهن ۾ نمايان ٿيل ڍانچي جا اهم پيرا ميٽر ڏيکاريل آهن.Delamination جي ڪل کوٽائي xi جي برابر آهي، ساڊ ۽ مائع مرحلن جي شروعاتي حد کان delamination فرنٽ تائين فاصلو.ايڇ ايل ايچنگ کان اڳ مقرر ڪيل ساخت جي ڪنارن تائين شروعاتي سولڊ-مائع انٽرفيس کان فاصلو آهي.هڪ وڏو hL هڪ مضبوط Ta لڪيج کي اشارو ڪري ٿو.نمائندي نموني جي SEM تصوير مان، اسان ايچنگ کان اڳ وفد جي جوڙجڪ جي سائيز hD کي ماپ ڪري سگھون ٿا.تنهن هوندي، جيئن ته پگھل پڻ ڪمري جي حرارت تي مضبوط ٿئي ٿي، اهو ممڪن آهي ته بانڊ کان سواء هڪ وفد جي جوڙجڪ کي برقرار رکڻ.تنهن ڪري، اسان منتقلي ڍانچي کي حاصل ڪرڻ لاءِ پگھل (ڪاپر ريچ فيز) کي ڇڪيو ۽ منتقلي جي ڍانچي جي ٿلهي کي مقدار ڏيڻ لاءِ ايڇ سي استعمال ڪيو.
نجاست کي ختم ڪرڻ دوران مورفولوجي جي ارتقاء جو هڪ اسڪيمي ڊراگرام ۽ جاميٽري پيٽرولر جو تعين ڪرڻ: لڪيج پرت جي ٿلهي Ta hL، ڊيليمنٽ ٿيل ڍانچي جي ٿلهي hD، ڳنڍيندڙ ساخت جي ٿلهي hC.(b)، (c) فيز فيلڊ سموليشن جي نتيجن جي تجرباتي تصديق SEM ڪراس سيڪشنز ۽ 3D ايچڊ مورفولوجي جي مقابلي ۾ Ta15Ti85 الائي جو خالص Cu(b) ۽ Cu70Ag30 ميٽ مان تيار ڪيو ويو آهي، يونيفارم بانڊ جي سائيز سان ٽوپيولوجيڪل بانڊ پيدا ڪري ٿو ساخت (c)، اسڪيل بار 10 µm.
تفويض ڪيل اڏاوتن جا پار سيڪشن تصوير ۾ ڏيکاريل آهن.4b،c نمائندي مصر جي مورفولوجي ۽ ڪينيٽيڪس تي Cu پگھلڻ ۾ Ti ۽ Ag کي شامل ڪرڻ جي مکيه اڳڪٿي ٿيل اثرات جي تصديق ڪريو.انجير تي.شڪل 4b ڏيکاري ٿو SEM ڪٽ جي هيٺئين علائقي کي (کاٻي پاسي) Ta15T85 مصر جو ٺهيل خالص ٽامي ۾ 10 s تائين xi ~ 270 μm جي کوٽائي سان.ماپيبل تجرباتي ٽائيم اسڪيل تي، جيڪو ڪيترن ئي آرڊرن جي شدت جي ڀيٽ ۾ فيز فيلڊ سموليشن کان وڏو آهي، ڊيڪپلنگ فرنٽ ويلوسيٽي 4.7 ايم ايم/س جي مٿي بيان ڪيل حد جي رفتار کان چڱيءَ طرح هيٺ آهي، جنهن جي هيٺان مستحڪم ايٽيڪڪ بانڊ جي واڌ غير مستحڪم ٿئي ٿي.تنهن ڪري، ڍانچي جي مٿاڇري جي چوٽيءَ جي مٿانهون هجڻ جي توقع آهي ته مڪمل طور تي جڙيل هجي.ايچنگ کان اڳ، بنيادي مصر جي هڪ ٿلهي پرت مڪمل طور تي ڦهليل هئي (hL = 20 μm)، جيڪو Ta leakage سان لاڳاپيل هو (ٽيبل 1).ٽامي سان ڀريل مرحلي جي ڪيميائي ايچنگ کان پوءِ (ساڄي)، صرف نمائندي مصر جي ٿلهي پرت (hC = 42 µm) باقي رهي ٿي، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته نمائندي ساخت جو گهڻو حصو ايچنگ دوران ساخت جي سالميت وڃائي چڪو هو ۽ نه هو، جيئن توقع ڪئي وئي هئي، ٽوپيولوجيڪل بانڊڊ ( تصوير 1a).، ٽئين قطار ۾ سڀ کان ساڄي تصوير).انجير تي.4c ڏيکاري ٿو مڪمل SEM ڪراس سيڪشن ۽ 3D تصويرون Ta15Ti85 مصر جي ايچنگ کي هٽائي ڇڏيو Cu70Ag30 ۾ وسرڻ سان 10 s تائين 200 µm جي کوٽائي ۾.جيئن ته پيل جي کوٽائي نظرياتي طور تي \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\) diffusion controlled kinetics سان وڌڻ جي اڳڪٿي ڪئي وئي آهي (ڏسو ضمني نوٽ 4) 15 16، Cu melt ۾ 30% Ag جي اضافي سان، 270 μm کان 220 μm تائين علحدگيء جي کوٽائي ۾ گهٽتائي 1.5 جي فيڪٽر پاران Peclet نمبر p ۾ گهٽتائي سان ملندڙ جلندڙ آهي.Cu/Ag رچ فيز (ساڄي) جي ڪيميائي ايچنگ کان پوءِ، پوري نمائندي ٿيل ڍانچي کي ڍانچي جي سالميت برقرار رکي ٿي (hC = 200 µm)، اهو ظاهر ڪري ٿو ته اهو بنيادي طور تي هڪ اڳڪٿي ٿيل ٽوپيولوجيڪل ملائي ٿيل باقاعدي ڍانچي آهي (شڪل 1، ساڄي پاسي واري تصوير) ٻي قطار ۽ پوري هيٺئين قطار).مختلف melts ۾ نمائندي بنيادي مصر Ta15T85 جي سڀني ماپن کي جدول ۾ اختصار ڪيو ويو آهي.1. اسان مختلف پگھلن ۾ اڻ ڳڻي Ta10Ti90 بيس الائيز جا نتيجا پڻ پيش ڪريون ٿا، اسان جي نتيجن جي تصديق ڪندي.ليڪيج پرت جي ٿلهي Ta جي ماپن مان معلوم ٿيو ته Cu70Ag30 melt (hL = 0 μm) ۾ ٺھيل ساخت خالص Cu melt (hL = 20 μm) ۾ ان کان ننڍو آھي.ان جي برعڪس، ٽائي جو اضافو ڳرڻ ۾ وڌيڪ ضعيف طور تي ٺهيل ساختن کي ڦهلائي ٿو (hL = 190 μm).خالص Cu melt (hL = 250 μm) ۽ Cu70Ag30 melt (hL = 150 μm) جي وچ ۾ نمائندي ساخت جي گھٽتائي Ta10Ti90 جي بنياد تي نمائندي مصر ۾ وڌيڪ واضح آهي.
مختلف گلن جي اثر کي سمجھڻ لاءِ، اسان تصوير 5 ۾ تجرباتي نتيجن جو اضافي مقداري تجزيو ڪيو (ڏسو اضافي ڊيٽا 1).انجير تي.انگ اکر 5a-b خالص Cu melt (Fig. 5a) ۽ Cu70Ag30 melt (Fig. 5b) ۾ Exfoliation تجربن ۾ exfoliation جي هدايت سان مختلف عناصر جي ماپيل ڪنسنٽريشن ورهاست ڏيکاري ٿو.مختلف عنصرن جي ڪنسنٽريشن کي ڊليمينيشن فرنٽ کان ڊليمينيشن پرت جي ڪنڊ تائين سولڊ بائنڈر ۾ فاصلو d جي خلاف پلاٽ ڪيو ويو آهي ۽ اهو مرحلو جيڪو ڊيليمينيشن جي وقت مائع (Cu يا CuAg ۾ وڌايو ويو) هو.ECD جي برعڪس، جتي متفرق عنصرن جي برقرار رکڻ جو اندازو علحدگيءَ جي شرح سان ڪيو ويندو آهي، LMD ۾، هڪ مضبوط بائنڈر ۾ ڪنسنٽريشن مقامي thermodynamic equilibrium ذريعي ٺهڪندڙ ۽ مائع مرحلن جي وچ ۾ طئي ڪيو ويندو آهي، ۽ اهڙيءَ طرح، جڙيل ۽ جڙيل عنصرن جي گڏيل موجودگيءَ جا خاصيتون. مائع مرحلن.مصر جو رياستي نقشو.بنيادي مصرع مان Ti جي تحلیل ٿيڻ جي ڪري، ٽائي ڪنسنٽريشن ڊيلامينٽيشن جي فرنٽ کان ڊيلامينٽ پرت جي ڪنڊ تائين وڌڻ سان گهٽجي ٿي.نتيجي طور، ٽائي ڪنسنٽريشن بنڊل سان گڏ ڊي وڌڻ سان وڌيو، جيڪو فيز فيلڊ سموليشن سان مطابقت رکي ٿو (ضمني تصوير 5).Cu70Ag30 پگھل ۾ Ti ڪنسنٽريشن خالص Cu پگھل جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ گھٽتائي سان گھٽجي ٿو، جيڪو سست مصر جي هٽائڻ جي شرح سان مطابقت رکي ٿو.انجير ۾ ماپيل ڪنسنٽريشن پروفائلز.5b اهو پڻ ڏيکاري ٿو ته مائع ۾ Ag ۽ Cu جي ڪنسنٽريشن جو تناسب نمائندي مصر جي پرت سان بلڪل مستقل ناهي، جڏهن ته فيز فيلڊ جي تخليق ۾ اهو تناسب پگھلڻ جي تخليق ۾ مستقل طور تي فرض ڪيو ويو آهي. هڪ pseudo-عنصر Cu70Ag30.هن مقداري فرق جي باوجود، فيز فيلڊ ماڊل Ta لڪيج کي دٻائڻ تي Ag کي شامل ڪرڻ جي اهم قابليت واري اثر کي پڪڙي ٿو.مڪمل طور تي مقداري ماڊلنگ جي سڀني چئن عناصر جي ڪنسنٽريشن گريڊيئنٽس کي مضبوط بائنڊرز ۽ مائع ۾ وڌيڪ صحيح چار جزوي ماڊل جي ضرورت آهي TaTiCuAg فيز ڊراگرام، جيڪو هن ڪم جي دائري کان ٻاهر آهي.
ماپيل ڪنسنٽريشن پروفائلز جي فاصلي تي d جي بنياد تي Ta15Ti85 مصر جي ڊليمينيشن اڳيان (a) خالص Cu melt ۽ (b) Cu70Ag30 پگھل.ورهايل ڍانچي جي ρ(d) جي ماپيل حجم جي ڀاڱي جو تقابلي نظرياتي اڳڪٿي سان جيڪو ليڪج Ta (ڊيش ٿيل لڪير) کان سواءِ مساوات سان مطابقت رکي ٿو.(1) (c) فليٽ مساوات جي اڳڪٿي.(1) ڊيلامينيشن فرنٽ تي مساوات درست ڪئي وئي.(2) يعني Ta leakage سمجهيو ويندو آهي.ماپ ڪريو اوسط بانڊ جي چوٽي λw ۽ فاصلو λs (d).نقص بار معياري انحراف جي نمائندگي ڪن ٿا.
انجير تي.5c سولڊس جي ماپيل حجم واري ڀاڱي جو ρ(d) (سولڊ لائن) جي ڀيٽ ڪري ٿو خالص نمائندي Cu ۽ Cu70Ag30 ساختن لاءِ ميٽ مان ٺهيل نظرياتي اڳڪٿي (ڊيش ٿيل لائين) سان ماس ڪنزرويشن مان حاصل ڪيل ماس ڪنزرويشن استعمال ڪندي سولڊ بائنڊر \({ c }_ {Ta}^{s}(d)\) (Fig. 5a,b) ۽ Ta جي ليڪيج کي نظر انداز ڪريو ۽ بانڊن جي وچ ۾ Ta جي ٽرانسپورٽ کي الڳ ڪرڻ جي مختلف کوٽائي سان.جيڪڏهن Ta بدلجي ٿو سڪل کان مائع ۾، ته بنيادي مصرع ۾ شامل سڀئي Ta کي هڪ مضبوط باندر ۾ ٻيهر ورهايو وڃي.اهڙيءَ طرح، دور دراز جي ساخت جي ڪنهن به پرت ۾ مصرع کي هٽائڻ جي هدايت ڏانهن عمودي، ماس جي تحفظ جو مطلب آهي \({c}_{Ta}^{s}(d){S}_{s}(d) )={c}_{Ta}^{0}(d){S}_{t}\), جتي \({c}_{Ta}^{s}(d)\) ۽ \({c __{Ta }^ {0}\) بالترتيب بائنڊر ۽ ميٽرڪس الائي ۾ d پوزيشن تي Ta ڪنسنٽريشن آهن، ۽ Ss(d) ۽ St آهن سخت بائنڊر جا ڪراس-سيڪشنل علائقا ۽ پوري ريموٽ علائقي، ترتيب سان.هي اڳڪٿي ڪري ٿو ريموٽ پرت ۾ سولڊس جي مقدار جو حصو.
هي آساني سان نمائندي خالص Cu ۽ Cu70Ag30 پگھل جي جوڙجڪ تي لاڳو ڪري سگھجي ٿو لاڳاپيل \({c}_{Ta}^{s}(d)\) وکر استعمال ڪندي نيري لڪير سان لاڳاپيل.اهي اڳڪٿيون Fig. 5c تي لڳايون ويون آهن، جنهن ۾ ڏيکاريو ويو آهي ته Ta Leakage کي نظر انداز ڪرڻ حجم جي ڀاڱي جي ورڇ جو هڪ خراب اڳڪٿي ڪندڙ آهي.ليڪ-آزاد ماس ڪنزرويشن اڳڪٿي ڪري ٿو ته حجم جي ڀاڱي ۾ هڪ هڪجهڙائي گھٽتائي d وڌڻ سان، جيڪا خالص Cu melts ۾ معيار جي لحاظ سان ڏٺو وڃي ٿو، پر Cu70Ag30 پگھلڻ ۾ نه، جتي ρ(d) گهٽ ۾ گهٽ آهي.ان کان علاوه، هي ٻنهي پگھلڻ لاءِ الڳ ٿيڻ واري محاذ تي حجم جي حصن جي هڪ اهم اوسر جو اندازو لڳائي ٿو.سڀ کان ننڍي ماپي ڊي ≈ 10 µm لاءِ، ٻنهي پگھلڻ لاءِ اڳڪٿي ڪيل ρ قدر 0.5 کان وڌيڪ آهن، جڏهن ته Cu ۽ Cu70Ag30 ميٽ لاءِ ماپيل ρ قدر بالترتيب 0.3 ۽ 0.4 کان ٿورو مٿي آهن.
Ta Leakage جي بنيادي ڪردار تي زور ڏيڻ لاءِ، اسان پوءِ ڏيکاريون ٿا ته ماپيل ۽ اڳڪٿي ڪيل ρ قدرن جي وچ ۾ مقداري تفاوت کي ختم ڪري سگھجي ٿو ڊومپوزيشن فرنٽ جي ويجھو اسان جي نظرياتي اڳڪٿين کي سڌارڻ سان ھن ليڪيج کي شامل ڪرڻ لاءِ.ان جي نتيجي ۾، اچو ته اسان Ta ائٽم جي ڪل تعداد جو اندازو لڳايون ٿا جيڪو هڪ سالم مان وهندڙ مائع ۾ وهندو آهي جڏهن ڊڪي فرنٽ هڪ فاصلي تي هلندو آهي Δxi = vΔt وقت جي وقفي ۾ Δt Δxi = vΔt، جتي \(v={\dot{x) )) _{i }( t )\) - delamination جي شرح، کوٽائي ۽ وقت ڄاڻايل تعلق مان نڪتل ٿي سگھي ٿو \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t } \) ڊيئريشن.علحدگيءَ واري محاذ تي ماس جي تحفظ جو مقامي قانون (d ≈ 0) اهڙو آهي ته ΔN = DlglΔtSl/va، جتي gl مائع ۾ Ta ائٽم جو ڪنسنٽريشن گريجوئيٽ آهي، va اهو ايٽمي حجم آهي جيڪو ڪنسنٽريشن سان مطابقت رکي ٿو. ايٽمي فريڪشن، ۽ Sl = St − Ss، ڊيلامينيشن فرنٽ تي مائع چينل جو ڪراس-سيڪشنل علائقو آهي.ڪنسنٽريشن گريڊيئنٽ gl ان حساب سان اندازو لڳائي سگهجي ٿو ته Ta ائٽم جي ڪنسنٽريشن جي انٽرفيس تي هڪ مستقل قدر \({c}_{Ta}^{l}\) آهي ۽ اهو exfoliated پرت جي ٻاهران پگھلڻ ۾ تمام ننڍو آهي. ڏئي ٿو \( {g}_ {l}={c}_{Ta}^{l}/{x}_{i}\) سو، \({{\Delta}}N=({{\Delta} { x}_{i} {S}_{l}/{v}_{a}){c}_{Ta}^{l}/(2p)\).جڏهن اڳيون فاصلو Δxi ڏانهن هلي ٿو، ته ٺوس حصو بنيادي مصرع مان هٽايل Ta ايٽمس جي ڪل تعداد جي برابر آهي، \({{\Delta}}{x}_{i}{S}_{t}} c }_{Ta}^ { 0}/{v}_{a}\)، Ta ائٽم جي تعداد جي مجموعن تائين جيڪو مائع ۾ لڪندو آهي، ΔN، ۽ سڪل بائنڊر ۾ شامل آهي\({{ \Delta} } {x}_{i}{S}_{s }{c}_{Ta}^{s}/{v}_{a}\).هي مساوات، ΔN ۽ لاڳاپن لاءِ مٿين اظهار سان گڏ St = Ss + Sl ۽ مرحلن جي سامهون واري مرحلي ۾.
Ta ائٽم جي صفر محلوليت جي حد ۾، جيڪا لڪ جي غير موجودگيءَ جي ابتدائي اڳڪٿي تائين گھٽجي ٿي، \(\rho ={c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s} \) مائع ( \({c }_{Ta}^{l}=0\))قدر استعمال ڪرڻ \({c}_{Ta}^{l}\اٽڪل 0.03\) تجرباتي ماپن مان (تصوير 5a، b ۾ نه ڏيکاريل آهي) ۽ Peclet نمبر p ≈ 0.26 ۽ p ≈ 0.17 ۽ solids concentrations \ ({c}_{Ta}^{s}\تقريبن 0.3\) ۽ \({c}_{Ta}^{s}\تقريبن 0.25\) Cu ۽ Cu70Ag30 پگھل لاءِ، ترتيبوار، اسان حاصل ڪندا آهيون اڳڪٿي ڪيل قدر ڳري، ρ ≈ 0.38 ۽ ρ ≈ 0.39.اهي اڳڪٿيون مقداري طور تي ماپن سان ڪافي سٺي معاهدي ۾ آهن.باقي فرق (پيش ڪيل 0.38 بمقابله ماپ ٿيل 0.32 خالص Cu melt لاءِ ۽ 0.39 اڳڪٿي ڪئي وئي بمقابله ماپيل 0.43 Cu70Ag30 ميٽ لاءِ) وڏي ماپ جي غير يقيني صورتحال جي وضاحت ڪري سگهجي ٿي مائع ۾ تمام گھٽ Ta concentrations (\( {c }_{TA }^ {l}\تقريبن 0.03\)))، جيڪو خالص ٽامي جي ڳرڻ ۾ ٿورو وڏو ٿيڻ جي اميد رکي ٿو.
جيتوڻيڪ موجوده تجربا مخصوص بيس مرکبات ۽ پگھل عناصر تي ڪيا ويا، اسان کي اميد آهي ته انهن تجربن جي تجزيي جا نتيجا مساواتن کي حاصل ڪرڻ ۾ مدد ڪندا.(2) ٻين LMD ڊاپنگ سسٽم ۽ ٻين لاڳاپيل طريقن جهڙوڪ سولڊ اسٽيٽ امپورٽي ريموول (SSD) لاءِ وسيع قابل اطلاق.هينئر تائين، ايل ايم ڊي جي جوڙجڪ تي ناقابل برداشت عناصر جي رسي جو اثر مڪمل طور تي نظر انداز ڪيو ويو آهي.اهو بنيادي طور تي حقيقت جي ڪري آهي ته اهو اثر اي سي ڊي ڊي ۾ اهم ناهي، ۽ ايترو پري اهو فرض ڪيو ويو آهي ته NMD REC سان ملندڙ جلندڙ آهي.تنهن هوندي به، ECD ۽ LMD جي وچ ۾ اهم فرق اهو آهي ته LMD ۾ مائع ۾ ناقابل حل عنصرن جي گھلائي تمام گهڻي وڌي ويندي آهي ڇاڪاڻ ته انٽرفيس جي مائع پاسي تي غلط عناصر جي اعلي ڪنسنٽريشن جي ڪري (\({c}_{Ti} ^{ l}\))، جنهن جي نتيجي ۾ انٽرفيس جي مائع پاسي تي غير متحرڪ عناصر (\({c}_{Ta}^{l}\)) جي ڪنسنٽريشن کي وڌائي ٿو ۽ حجم جي جزن کي گھٽائي ٿو جيڪو سولڊ اسٽيٽ جي مساوات پاران پيش ڪيل آهي. .(2) اها بهتري ان حقيقت جي ڪري آهي ته LMD دوران سالڊ-مائع انٽرفيس مقامي thermodynamic equilibrium ۾ هوندو آهي، تنهنڪري اعليٰ \({c}_{Ti}^{l}\) بهتر ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي \({c} _ {Ta} ^{l}\ ساڳيءَ طرح، اعليٰ \({c}_{Ti}^{s}\) Cu کي هارڊ بائنڊرز ۾ شامل ٿيڻ جي اجازت ڏئي ٿو، ۽ انهن بائنڊرز ۾ سڪل Cu جو ڪنسنٽريشن تقريباً 10 سيڪڙو کان مختلف ٿئي ٿو. قدرن ۾ گھٽتائي ننڍي نمائندي پرت جي ڪنارن تي ناگزير آهي (ضمني شڪل 6) ان جي ابتڙ، اي سي ڊي پاران AgAu الائيز مان Ag جو اليڪٽررو ڪيميڪل هٽائڻ هڪ غير متوازن رد عمل آهي جيڪو Au جي محلوليت ۾ اضافو نٿو ڪري. اليڪٽرولائيٽ. LMD کان علاوه، اسان کي پڻ اميد آهي ته اسان جا نتيجا سولڊ اسٽيٽ ڊرائيو تي لاڳو ٿين ٿا، جتي سولڊ بائونڊري جي توقع ڪئي ويندي آهي ته مصر جي خارج ٿيڻ دوران مقامي thermodynamic توازن برقرار رکندي. اها اميد ان حقيقت جي حمايت ڪئي وئي آهي ته حجم جي فرق ۾ تبديلي SSD جي ڍانچي جي نمائندي پرت ۾ solids جو مشاهدو ڪيو ويو، مان سمجهان ٿو ته وفد جي دوران، مضبوط لئگيمنٽ جو هڪ تحليل آهي، جيڪو ناقابل برداشت عناصر جي ليڪ سان لاڳاپيل آهي.
۽ مساوات.(2) ٽا ليڪيج جي ڪري مصر جي خارج ٿيڻ واري محاذ تي مضبوط ڀاڱي ۾ هڪ اهم گهٽتائي جي اڳڪٿي ڪرڻ لاء، اهو پڻ ضروري آهي ته مصر جي هٽائڻ واري علائقي ۾ ٽا ٽرانسپورٽ کي حساب ۾ رکڻ لاء سڄي ۾ مضبوط جزن جي ورڇ کي سمجهڻ لاء. مصر جي هٽائڻ واري پرت، جيڪا خالص ٽامي ۽ Cu70Ag30 پگھل سان مطابقت رکي ٿي.Cu70Ag30 melt (Fig. 5c ۾ ڳاڙهي لڪير) لاءِ، ρ(d) ۾ گھٽ ۾ گھٽ اڌ جي مقرر ٿيل پرت آھي.اهو گهٽ ۾ گهٽ هن حقيقت جي ڪري آهي ته نمائندي پرت جي ڪنڊ جي ويجهو سخت باندر ۾ شامل Ta جي ڪل مقدار بنيادي مصر جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ آهي.يعني d ≈ 230 μm لاءِ \({S}_{s}(d){c}_{Ta}^{s}(d)\, > \,{S}_{t}{c} _ { Ta}^{0}\)، يا مڪمل طور تي برابر، ماپيل ρ(d) = Ss(d)/St ≈ 0.35 مساوات جي اڳڪٿي کان تمام وڏو آهي.(1) ڪابه لڪيج\({c}_{Ta}^{0}/{c}_{Ta}^{s}(d)\تقريبن 0.2\).ان جو مطلب اهو آهي ته فرار ٿيڻ واري Ta جو حصو علحدگيء واري محاذ کان هن محاذ کان پري واري علائقي ڏانهن منتقل ڪيو ويندو آهي، مائع ۾ ڦهلائي ۽ سالڊ-مائع انٽرفيس سان گڏ، جتي اهو ٻيهر جمع ڪيو ويندو آهي.
هي ريڊپوزيشن Ta هارڊ بائنڊرز کي مضبوط ڪرڻ لاءِ Ta Leakage جو مخالف اثر رکي ٿو، ۽ هارڊ فريڪشن ورهائڻ کي Ta Leakage ۽ redeposition جي توازن جي طور تي قابليت طور بيان ڪري سگهجي ٿو.Cu70Ag30 پگھلڻ لاءِ، مائع ۾ Ag ڪنسنٽريشن d وڌڻ سان وڌي ٿو (Fig. 5b ۾ ناسي ڊاٽ واري لڪير) Ta leakeage کي گھٽائڻ سان Ta solubility کي گھٽائي ٿو، جيڪو گھٽ ۾ گھٽ پهچڻ کان پوءِ d وڌڻ سان ρ(d) ۾ اضافو ٿئي ٿو. .هي سخت بانڊ جي ڌار ٿيڻ جي ڪري ٽڪراءَ کي روڪڻ لاءِ ڪافي وڏو مضبوط حصو برقرار رکي ٿو، جيڪو وضاحت ڪري ٿو ته ڇو Cu70Ag30 ۾ ورهايل ساختون ايچنگ کان پوءِ ساخت جي سالميت کي برقرار رکنديون آهن.ان جي ابتڙ، خالص تانبا جي پگھلڻ لاءِ، لڪيج ۽ ريڊپوزيشن لڳ ڀڳ هڪ ٻئي کي رد ڪري ڇڏيندا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ اڪثر نمائندي پرت لاءِ ٽڪنڊي جي حد کان هيٺ سولائيءَ ۾ سستي گھٽتائي ٿيندي آهي، رڳو هڪ تمام ٿلهي پرت رهندي آهي جيڪا ساخت جي سالميت کي برقرار رکندي آهي. تفويض ٿيل پرت.(تصوير 4b، ٽيبل 1).
هينئر تائين، اسان جا تجزيا خاص طور تي واضح ڪرڻ تي ڌيان ڏنو ويو آهي ته ٺهڪندڙ عنصرن جي لڪيج جي مضبوط اثر کي واضح ڪرڻ واري وچولي وچ ۾ ٺهڪندڙ جزن تي ۽ نمائندي ساختن جي ٽوپولوجي.اچو ته ھاڻي ان لڪيج جي اثر ڏانھن وڃون ٿا جيڪو بائيڪنٽينيم جي ڍانچي جي نمائندي پرت جي کوٽائي تي ٿئي ٿو، جيڪو عام طور تي LMD دوران ھوندو آھي تيز پروسيسنگ گرمي پد جي ڪري.اهو ECD کان مختلف آهي جتي مصر کي هٽائڻ دوران ڪوارسننگ عملي طور تي غير موجود آهي، پر مصر کي هٽائڻ کان پوء اعلي درجه حرارت تي اينيلنگ جي ڪري ٿي سگهي ٿو.هينئر تائين، LMD جي دوران ڳرڻ کي ان فرض جي تحت ماڊل ڪيو ويو آهي ته اهو ٿلهي-مائع انٽرفيس سان گڏ بي ترتيب عناصر جي ڦهلائڻ جي ڪري ٿئي ٿو، جهڙوڪ اينيلڊ نانوپورس اي سي ڊي ساخت جي مٿاڇري جي ڦهلائڻ واري وچولي coarsening سان.اهڙيء طرح، بانڊ سائيز کي معياري اسڪيلنگ قانونن جي ڪيپيلري وڌائڻ جي استعمال سان ماڊل ڪيو ويو آهي.
جتي tc coarsening time آهي، وضاحت ڪئي وئي آهي وقت گذرڻ کانپوءِ delamination فرنٽ جي گذرڻ کان پوءِ xi delamination layer جي اندر (جتي λ جي شروعاتي قيمت λ00 آهي) جيستائين ڊيلامينٽيشن تجربو ختم ٿئي، ۽ اسڪيلنگ انڊيڪس n = 4 مٿاڇري کي ڦهلائي ٿو.Eq احتياط سان استعمال ڪيو وڃي.(3) λ ۽ فاصلي ڊي جي ماپن کي تفسير ڪريو حتمي ڍانچي لاءِ تجربي جي آخر ۾ بغير ڪنهن نجاست جي.ان جو سبب اهو آهي ته نمائندي پرت جي ڪناري جي ويجھو علائقو اڳيان واري علائقي جي ڀيٽ ۾ وڏو ٿيڻ ۾ گهڻو وقت وٺندو آهي.اهو ٿي سگهي ٿو اضافي مساواتن سان.(3) ٽي سي ۽ ڊي سان رابطو.اهو تعلق آسانيءَ سان حاصل ڪري سگهجي ٿو مصر جي کوٽائي جي کوٽائي جو اندازو لڳائڻ وقت جي ڪم جي طور تي، \({x}_{i}(t)=\sqrt{4p{D}_{l}t}\), جيڪو ڏئي ٿو tc(d) = te − tf(d)، جتي te پوري تجربي جو عرصو آهي، \({t}_{f}(d)={(\sqrt{4p{D}_{l}) {t}_{ e } }-d)}^{2}/(4p{D}_{l})\) اهو وقت آهي ڊيليمينيشن فرنٽ جي ڊيپٿ تائين پهچڻ لاءِ آخري ڊيلامينيشن ڊيپٿ مائنس ڊي جي برابر.ھن جملي کي tc (d) لاءِ مساوات ۾ شامل ڪريو.(3) اڳڪٿي ڪريو λ(d) (ڏسو اضافي نوٽ 5).
هن اڳڪٿي کي جانچڻ لاءِ، اسان نمائندي ساختن جي مڪمل ڪراس سيڪشن تي بنڊلن جي وچ ۾ ويڪر ۽ فاصلي جي ماپ ڪئي، ضمني شڪل 9 ۾ خالص Cu ۽ Cu70Ag30 پگھلڻ لاءِ ڏيکاريل آهي.لڪير جي اسڪين کان ڊليمنيشن جي طرف کان مختلف فاصلن تي ڊيلامينيشن جي طرف کان d تائين، اسان حاصل ڪيو سراسري ويڪر λw(d) Ta-rich بنڊلن جي ۽ اوسط فاصلو λs(d) بنڊلن جي وچ ۾.اهي ماپون تصوير ۾ ڏيکاريل آهن.5d ۽ مساوات جي اڳڪٿين جي مقابلي ۾.(3) ضمني شڪل 10 ۾ n جي مختلف قدرن لاءِ.مقابلو ڏيکاري ٿو ته n = 4 جي مٿاڇري جي ڦهلائڻ واري انڊيڪس غريب اڳڪٿيون ڏئي ٿي.هي پيشنگوئي خاص طور تي بهتر نه آهي n = 3 کي بلڪ ڊفيوژن-ميڊيٽيڊ ڪيپيلري ڪوارسننگ لاءِ چونڊڻ سان، جنهن کي شايد ڪنهن کي اميد رکي سگهجي ٿو ته مائع ۾ Ta لڪيج جي ڪري بهتر فٽ مهيا ڪرڻ جي.
نظريي ۽ تجربي جي وچ ۾ هي مقداري تفاوت حيرت انگيز نه آهي، ڇاڪاڻ ته Eq.(3) بيان ڪري ٿو ڪيپيلري ڪوارسننگ هڪ مستقل مقدار واري فريڪشن ρ تي، جڏهن ته LMD تي سولڊ فريڪشن ρ مستقل ناهي.ρ تبديل ٿي ٿو spatially ختم ٿيل پرت اندر مصر جي ختم ٿيڻ جي آخر ۾، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.5c.ρ پڻ وقت سان گڏ تبديل ٿئي ٿو نجاست کي هٽائڻ دوران هڪ مقرر ٿيل هٽائڻ واري کوٽائي تي، هٽائڻ واري فرنٽ جي قيمت کان (جيڪو تقريباً وقت ۾ مستقل آهي ۽ اهڙيءَ طرح tf ۽ d کان آزاد آهي) ρ(d) جي ماپيل قدر تائين جيڪا تصوير ۾ ڏيکاريل آهي. 5c آخري وقت سان ملندڙ جلندڙ.انجير کان.3d، اهو اندازو لڳائي سگهجي ٿو ته زوال جي سامهون واري قيمتون اٽڪل 0.4 ۽ 0.35 آهن AgCu ۽ خالص Cu پگھل لاءِ، ترتيب سان، جيڪي سڀني صورتن ۾ ρ جي آخري قدر کان وڌيڪ آهن وقت تي.اهو نوٽ ڪرڻ ضروري آهي ته هڪ مقرر ڊي تي وقت سان گڏ ρ ۾ گهٽتائي مائع ۾ مخلوط عنصر (Ti) جي ڪنسنٽريشن گريجوئنٽ جي موجودگي جو سڌو نتيجو آهي.جيئن ته مائع ۾ Ti جو ڪنسنٽريشن ڊي جي وڌڻ سان گھٽجي ٿو، ان ڪري سولڊز ۾ Ti جي برابري جي ڪنسنٽريشن به d جو گھٽجڻ وارو ڪم آھي، جيڪو ٽِي جي ٽِي جي ٽٽڻ کان پوءِ وقت گذرڻ سان گڏ ٺھيل ڀاڱي ۾ گھٽتائي جو سبب بڻجي ٿو.ρ ۾ عارضي تبديلي پڻ متاثر ٿئي ٿي ليڪيج ۽ ٽا جي ريڊپوزيشن.اهڙيء طرح، تحليل ۽ ورهاڱي جي اضافي اثرات جي ڪري، اسان کي اميد آهي ته LMD دوران coarsening، ضابطي جي طور تي، غير مستقل مقدار جي جزن تي واقع ٿيندي، جيڪا ڪيپيلري ڪوارسننگ کان علاوه ساخت جي ارتقاء جو سبب بڻجندي، پر ان ۾ ڦهلائڻ جي سبب پڻ. liquids ۽ نه رڳو حد سان گڏ جامد-مائع.
مساواتي حقيقتون.(3) 3 ≤ n ≤ 4 لاءِ بانڊ جي ويڪر ۽ فاصلي جي ماپن جو مقدار مقرر نه ڪيو ويو آهي (ضمني شڪل 10)، اهو مشورو ڏئي ٿو ته انٽرفيس جي گھٽتائي جي ڪري نه ڦهلائڻ ۽ ريڊپوزيشن موجوده تجربي ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا.ڪيپيلري ڪوارسننگ لاءِ، λw ۽ λs جو d تي ساڳيو انحصار ٿيڻ جي اميد رکي ٿي، جڏهن ته تصوير 5d ڏيکاري ٿو ته λs d سان تمام گھڻو تيز ٿئي ٿو λw جي ڀيٽ ۾ خالص Cu ۽ Cu70Ag30 ڳرڻ لاءِ.جڏهن ته هڪ ٺهڪندڙ نظريو جيڪو حساب ۾ رکي ٿو تحليل ۽ ورهاڱي کي انهن ماپن کي مقداري طور تي بيان ڪرڻ لاءِ غور ڪيو وڃي، اهو فرق معيار جي لحاظ کان توقع ڪئي وڃي ٿي، ڇاڪاڻ ته ننڍڙن بانڊن جي مڪمل تحليل بانڊن جي وچ ۾ فاصلي کي وڌائڻ ۾ مدد ڪري ٿي.ان کان علاوه، Cu70Ag30 پگھلڻ جو λs بغير مصر جي پرت جي ڪناري تي پنھنجي وڌ ۾ وڌ قدر تائين پھچي ٿو، پر حقيقت ته خالص ٽامي جي ڳرڻ جو λs هڪجهڙائي سان وڌندو رھي ٿو، ان جي وضاحت ڪري سگھجي ٿي مائع ۾ Ag ڪنسنٽريشن جي واڌ سان. d استعمال ڪيو ويو آھي وضاحت ڪرڻ لاءِ ρ(d) تصوير 5c ۾ غير مونوٽونڪ رويي.d وڌڻ سان Ag جي ڪنسنٽريشن کي وڌائڻ سان Ta لڪيج ۽ بائنڊر جي تحليل کي دٻايو وڃي ٿو، جيڪو وڌ ۾ وڌ قدر تائين پهچڻ کان پوءِ λs ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجي ٿو.
آخر ۾، نوٽ ڪريو ته ڪمپيوٽر جي مطالعي ۾ ڪيپيلري ڪوارسننگ جي مسلسل مقدار جي فريڪشن تي ظاهر ٿئي ٿو ته جڏهن حجم فريڪشن تقريبا 0.329.30 جي حد کان هيٺ اچي ٿو، ساخت جي ٽڪرا ٽڪرائڻ دوران.عملي طور تي، اها حد ٿوري گهٽ ٿي سگهي ٿي ڇاڪاڻ ته ٽڪراءَ ۽ گڏيل جينس جي گھٽتائي هڪ وقت جي پيماني تي ٿئي ٿي جيڪا هن تجربي ۾ ڪل مصرع هٽائڻ واري وقت جي مقابلي ۾ يا ان کان وڌيڪ هجي.حقيقت اها آهي ته ورهايل جوڙجڪ Cu70Ag30 ۾ پگھلجي پنهنجي ساخت جي سالميت کي برقرار رکندا آهن جيتوڻيڪ ρ(d) d جي سراسري حد ۾ 0.3 کان ٿورو هيٺ آهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته ٽڪراءُ، جيڪڏهن ڪو آهي، صرف جزوي طور تي ٿئي ٿو.ٽڪراءَ لاءِ مقدار جي ڀاڱي جي حد به ٿي سگھي ٿي تحلیل ۽ ورجائي تي منحصر.
هن مطالعي مان ٻه مکيه نتيجا نڪرندا آهن.پهريون، ۽ وڌيڪ عملي طور تي، ايل ايم ڊي پاران تيار ڪيل نمائندي ساختن جي ٽوپولوجي کي پگھل کي منتخب ڪندي ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو.پگھلڻ ۾ AXB1-X بنيادي مصرع جي غير متحرڪ عنصر A جي محلوليت کي گھٽائڻ لاءِ پگھلڻ کي چونڊڻ سان، جيتوڻيڪ محدود، ھڪڙو اعليٰ اختيار ڪيل ڍانچو ٺاھي سگھجي ٿو جيڪو فرش عنصر X ۽ ساخت جي سالميت جي گھٽ ڪنسنٽريشن تي به پنھنجي ھڪٻئي کي برقرار رکي. .اهو اڳ ۾ ڄاڻايل هو ته اهو ECD25 لاء ممڪن هو، پر LMD لاء نه.ٻيو نتيجو، جيڪو وڌيڪ بنيادي آهي، اهو آهي ڇو ته LMD ۾ ساخت جي سالميت کي نمائندگي ڪندڙ وچولي کي تبديل ڪندي محفوظ ڪري سگهجي ٿو، جيڪو پاڻ ۾ دلچسپ آهي ۽ اسان جي TaTi مصر جي مشاهدي کي واضح ڪري سگهي ٿو خالص Cu ۽ CuAg ۾ پگھلڻ ۾، پر ان ۾ پڻ. وڌيڪ عام طور تي واضح ڪرڻ لاءِ اهم، اڳ ۾ گهٽ اندازي ڪيل فرق ECD ۽ LMD جي وچ ۾.
ECD ۾، ناپاڪيءَ کي ختم ڪرڻ جي شرح کي گھٽ سطح تي رکڻ سان ڍانچي جي هم آهنگيءَ کي برقرار رکيو ويندو آهي X، جيڪا وقت سان گڏ هڪ مقرر ڊرائيونگ فورس لاءِ مسلسل رهي ٿي، ايتري ننڍي هوندي آهي ته ڪافي ناپاڪ عنصر B کي ناپاڪيءَ کي هٽائڻ دوران مضبوط باندر ۾ رکڻ لاءِ. جامد مقدار.ρ حصو ايترو وڏو آهي ته ٽڪراءُ کي روڪڻ لاءِ 25.LMD ۾، مصر دات کي ختم ڪرڻ جي شرح \(d{x}_{i}(t)/dt=\sqrt{p{D}_{l}/t}\) وقت سان گڏ گھٽجي ٿي ڊفيوژن محدود ڪينيٽيڪس جي ڪري.اهڙيء طرح، پگھلڻ جي جوڙجڪ جي قسم کان سواء، جيڪو صرف Peclet نمبر p تي اثر انداز ڪري ٿو، ڊيليمنيشن جي شرح جلدي هڪ قدر تائين پهچي ٿي جيڪا ڪافي مقدار ۾ B کي برقرار رکڻ لاء ڪافي مقدار ۾ B رکي ٿي، جيڪا سڌي طرح ان حقيقت ۾ ظاهر ٿئي ٿي ته ρ delamination تي اڳيون وقت سان لڳ ڀڳ مسلسل رهي ٿو.حقيقت ۽ ٽڪراءَ جي حد کان مٿي.جيئن ته فيز فيلڊ سموليشن پاران ڏيکاريل آهي، پيلي جي شرح پڻ جلدي ايتري قدر تائين پهچي ٿي جيڪا ايٽيڪڪ بانڊ جي ترقي کي غير مستحڪم ڪرڻ لاء ڪافي آهي، ان ڪري لاميل جي پسمانده راڪنگ موشن جي ڪري ٽوپيولوجيڪل بانڊڊ ڍانچي جي ٺهڻ کي آسان بڻائي ٿي.اهڙيء طرح، ECD ۽ LMD جي وچ ۾ بنيادي بنيادي فرق ورهائڻ کان پوء پرت جي اندروني ساخت جي ذريعي delamination فرنٽ جي ارتقاء ۾ آهي ۽ ρ، بلڪه delamination جي شرح جي ڀيٽ ۾.
اي سي ڊي ۾، ρ ۽ ڪنيڪشن برقرار رهي ٿو سڄي ريموٽ پرت ۾.LMD ۾، ان جي ابتڙ، ٻئي هڪ پرت جي اندر مختلف آهن، جيڪا واضح طور تي هن مطالعي ۾ ڏيکاريل آهي، جيڪا LMD پاران ٺاهيل نمائندن جي جوڙجڪ جي کوٽائي ۾ ρ جي ايٽمي ڪنسنٽريشن ۽ ورڇ جو نقشو ٺاهي ٿي.هن تبديلي جا ٻه سبب آهن.پهرين، صفر حل ڪرڻ واري حد A تي به، مائع ۾ ڪنسنٽريشن گريڊيئنٽ B، جيڪو DZE ۾ غير حاضر آهي، هڪ ڪنسنٽريشن گريڊيئينٽ A کي ٺهڪندڙ بائنڊر ۾ آڻي ٿو، جيڪو مائع سان ڪيميائي توازن ۾ آهي.گريڊيئينٽ A، بدلي ۾، بغير ڪنهن نجاست جي پرت جي اندر گريڊيئنٽ ρ ٺاهي ٿو.ٻيو، غير صفر محلوليت جي ڪري مائع ۾ A جو رسڻ هن پرت جي اندر ρ جي فضائي تبديلي کي وڌيڪ ماڊل ڪري ٿو، گھٽتائي حل ڪرڻ سان ρ کي وڌيڪ ۽ وڌيڪ مقامي طور تي يونيفارم رکڻ ۾ مدد ڪري ٿو رابطي کي برقرار رکڻ لاءِ.
آخرڪار، LMD جي دوران نمائندي پرت جي اندر بانڊ جي سائيز ۽ رابطي جو ارتقا مٿاڇري جي ڊفيوژن-محدود ڪيپيلري ڪوارسننگ جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻو پيچيده آهي، مسلسل حجم جي ڀاڱي تي، جيئن اڳ ۾ سوچيو ويو ته اينيلڊ نانوپورس اي سي ڊي جي جوڙجڪ جي کوٽائي سان قياس سان.جيئن ته هتي ڏيکاريل آهي، LMD ۾ coarsening spatiotemporally variing solid fraction ۾ ٿئي ٿو ۽ عام طور تي A ۽ B جي diffusional منتقلي کان متاثر ٿئي ٿو مائع حالت ۾ delamination front کان disjointed layer جي ڪنڊ تائين.مٿاڇري يا بلڪ ڊفيوشن تائين محدود ڪيپيلري ڪوارسننگ لاءِ اسڪيلنگ قانون هڪ نمائندي پرت اندر بنڊلن جي وچ ۾ ويڪر ۽ فاصلي ۾ تبديلين جو اندازو نٿو لڳائي سگهي، اهو فرض ڪري ٿو ته A ۽ B ٽرانسپورٽ سان جڙيل سيال ڪنسنٽريشن گريڊينٽ برابر يا هڪجهڙا ڪردار ادا ڪن ٿا.انٽرفيس جي علائقي کي گهٽائڻ کان وڌيڪ اهم.هڪ نظريي جي ترقي جيڪا انهن مختلف اثرن کي مدنظر رکي مستقبل لاءِ هڪ اهم امڪان آهي.
Titanium-tantalum binary alloys خريد ڪيا ويا Arcast, Inc (Oxford, Maine) مان 45 kW Ambrell Ekoheat ES انڊڪشن پاور سپلائي ۽ واٽر ڪولڊ ڪاپر ڪرسيبل استعمال ڪندي.ڪيترن ئي گرمين کان پوءِ، هر مصرع کي پگھلڻ واري نقطي جي 200 ڊگري سينٽي گريڊ جي گرمي پد تي 8 ڪلاڪن لاءِ ڳنڍيو ويو ته جيئن هڪجهڙائي ۽ اناج جي واڌ ويجهه حاصل ڪئي وڃي.هن ماسٽر انگوٽ مان ڪٽيل نمونن کي ٽا تارن ڏانهن اسپاٽ ويلڊ ڪيو ويو ۽ روبوٽڪ بازو کان معطل ڪيو ويو.ميٽيل حمام تيار ڪيا ويا 40 گرام Cu (McMaster Carr, 99.99%) سان Ag (Kurt J. Lesker, 99.95%) يا Ti ذرڙن کي تيز طاقت تي 4 kW Ameritherm Easyheat Induction Heating System استعمال ڪندي مڪمل تحلیل ٿيڻ تائين.غسلمڪمل طور تي گرم گرم.طاقت کي گھٽايو ۽ غسل کي 1240 ° C جي رد عمل واري درجه حرارت تي اڌ ڪلاڪ لاء ھلڻ ۽ برابر ڪرڻ ڏيو.ان کان پوء روبوٽڪ بازو هيٺ ڪيو ويندو آهي، نموني کي غسل ۾ اڳ ۾ مقرر ڪيل وقت لاء وجھو ۽ ٿڌي لاء هٽايو ويندو آهي.مصر جي بلٽ ۽ ايل ايم ڊي جي تمام گرمائش اعلي پاڪائي آرگن (99.999٪) جي ماحول ۾ ڪئي وئي.مصر کي هٽائڻ کان پوء، نمونن جي پار حصن کي پالش ڪيو ويو ۽ نظرياتي مائڪرو اسڪوپي ۽ اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسکوپي (SEM، JEOL JSM-6700F) استعمال ڪندي جانچيو ويو.عنصري تجزيي SEM ۾ توانائي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽروڪوپي (EDS) ذريعي ڪئي وئي.35٪ نائٽرڪ ايسڊ محلول (تجزياتي گريڊ، فلوڪا) ۾ مضبوط ٿيل ٽامي سان ڀريل اسٽيج کي ٽوڙڻ جي ذريعي نمائندي نموني جي ٽن-dimensional microstructure جو مشاهدو ڪيو ويو.
تخروپن کي استعمال ڪيو ويو اڳوڻو ترقي يافته ماڊل استعمال ڪندي فيلڊ جي ڊوپلنگ مرحلي جي ٽيرنري مصر 15.ماڊل مرحلو فيلڊ ϕ جي ارتقا جو تعلق رکي ٿو، جيڪو مضبوط ۽ مائع مرحلن جي وچ ۾ فرق ڪري ٿو، مرکب عناصر جي ڪنسنٽريشن فيلڊ ci تائين.سسٽم جي ڪل آزاد توانائي جو اظهار ڪيو ويو آهي
جتي f(φ) ٻٽي رڪاوٽ پوٽيليشن آھي گھٽ ۾ گھٽ φ = 1 ۽ φ = 0 سان ملندڙ جلندڙ سولائيز ۽ مائع سان، ۽ fc(φ, c1, c2, c3) توانائي جي کثافت کي بيان ڪندي حجم جي آزادي ۾ ڪيميائي تعاون آھي. thermodynamic ملڪيت جي مصر.خالص Cu يا CuTi جي پگھلڻ کي TaTi الائيز ۾ شامل ڪرڻ لاءِ، اسان ساڳيو فارم استعمال ڪريون ٿا fc(φ, c1, c2, c3) ۽ پيرا ميٽرس جيئن حوالن ۾.15. CuAg جي پگھلڻ سان TaTi الائيز کي ختم ڪرڻ لاءِ، اسان quaternary سسٽم (CuAg) TaTi کي آسان ڪيو آھي ھڪ مؤثر ٽينري سسٽم ۾ مختلف پيٽرولرن سان گڏ Ag ڪنسنٽريشن جي لحاظ کان، جيئن سپليمنٽري نوٽ 2 ۾ بيان ڪيو ويو آھي. ڪنسنٽريشن فيلڊ مختلف قسم جي فارم ۾ حاصل ڪيا ويا
ڪٿي \({M}_{ij}={M}_{l}(1-\phi){c}_{i}\left({\delta}_{ij}-{c}_{j} \right)\) ايٽمي متحرڪ ميٽرڪس آهي، ۽ Lϕ مضبوط-مائع انٽرفيس تي ايٽمي منسلڪ جي ڪينيٽيڪس کي سنڀاليندو آهي.
هن مطالعي جي نتيجن جي حمايت ڪندڙ تجرباتي ڊيٽا ضمني ڊيٽا فائل ۾ ڳولهي سگهجن ٿا.سموليشن پيٽرولر اضافي معلومات ۾ ڏنل آهن.درخواست تي سڀئي ڊيٽا لاڳاپيل ليکڪن کان پڻ دستياب آهن.
Wittstock A.، Zelasek W.، Biner J.، Friend SM ۽ Baumer M. Nanoporous gold catalysts for low temperature Selective gas-fase oxidative coupling of methanol.سائنس 327، 319–322 (2010).
Zugic، B. et al.متحرڪ recombination نانوپورس سون-چاندي مصر جي ڪيٽالسٽس جي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي کي طئي ڪري ٿو.قومي الما ميٽر.16، 558 (2017).
Zeis, R., Mathur, A., Fritz, G., Lee, J. 和 Erlebacher, J. Platinum-coated nanoporous Gold: PEM فيول سيلز لاءِ هڪ ڪارائتو گهٽ پي ٽي لوڊ ڪرڻ وارو اليڪٽرڪالسٽ.جرنل # 165، 65-72 (2007).
Snyder، J.، Fujita، T.، Chen، MW ۽ Erlebacher، J. آڪسيجن جي گھٽتائي نانوپورس ڌاتو-آئن مائع جامع اليڪٽرڪالسٽسٽس ۾.قومي الما ميٽر.9، 904 (2010).
Lang, X. Hirata, A., Fujita, T. and Chen, M. Nanoporous Hybrid metal/oxide electrodes for electrochemical supercapacitors.قومي نانو ٽيڪنالاجي.6، 232 (2011).
Kim، JW et al.اليڪٽرولائيٽڪ ڪيپيسٽرز لاءِ غير محفوظ جوڙجڪ ٺاهڻ لاءِ ڌاتو پگھلڻ سان نيوبيم جي فيوزن جي اصلاح.جرنل.84، 497-505 (2015).
برنگا، اي ايم وغيره. ڇا نانوپورس مواد تابڪاري جي خلاف مزاحمتي آهن؟نانوليٽ.12، 3351–3355 (2011).