Високоентропійні плівкові сплави як функціональні матеріали сенсорної електроніки

Abstract

Розроблений близько десяти років тому новий клас металевих з'єднань, так званих високоентропійних сплавів (ВЕС) – це унікальний клас багатокомпонентних функціональних матеріалів [1-3]. ВЕС містять не менш 5 основних металевих елементів, атомний відсоток кожного з яких складає від 5 до 35%. В отриманих з'єднаннях відбувається формування однофазного стабільного твердого розчину заміщення (переважно ГЦК- або ОЦК-гратки), який є одночасно термодинамічно стійким [4]. Причина цього – висока ентропія змішування, яка забезпечує стабілізацію утворення твердого розчину і запобігає формування інтерметалідних фаз у процесі кристалізації [5]. На даному етапі вивчають лише фізико-механічні властивості та структуру ВЕС у вигляді покриттів мікронної товщини, для отримання яких використовується магнетронне або дугове розпилення масивних дисків. У 2016 році на кафедрі прикладної фізики Сумського державного університету були започатковані дослідження фазового складу, електрофізичних і магніторезистивних властивостей багатокомпонентних плівкових ВЕС товщиною до 100 нм. Було використано новий підхід до формування ВЕС: методика конденсації дозволила регулювати елементний склад зразків, оскільки можна конденсувати фіксовану масу того чи іншого металу; у випадку плівкових матеріалів можна спостерігати ряд нових явищ і ефектів, які не мають місця в масивних покриттях; методи отримання плівкових сплавів економічно не затратні. Усе вищевказане обумовлює актуальність даної роботи.