Dependence of characteristics of MSiBCN (M = Ti, Zr, Hf) on the choice of metal element: experimental and ab-initio study
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F16%3A43929164" target="_blank" >RIV/49777513:23520/16:43929164 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2016.08.066" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2016.08.066</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2016.08.066" target="_blank" >10.1016/j.tsf.2016.08.066</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Dependence of characteristics of MSiBCN (M = Ti, Zr, Hf) on the choice of metal element: experimental and ab-initio study
Popis výsledku v původním jazyce
The paper deals with MSiBCN (M = Ti, Zr, Hf) thin films prepared by pulsed dc reactive magnetron sputtering of M15Si20(B4C)65 targets. We focus on the effect of M choice and N2+Ar discharge gas mixture composition. The experimental results are complemented and explained by ab-initio calculations. We find that the transition from Ti through Zr to Hf leads to (i) increasing driving force towards segregation, (ii) weaker role of M around the Fermi level and opening of a wider band gap in N-rich compositions, (iii) higher electrical resistivity and lower extinction coefficient in N-rich compositions, (iv) increasing energy resulting from the oxidation of constituent M-containing phases, and consequently decreasing oxidation resistance of N-poor compositions and (v) increasing oxidation resistance of N-rich compositions. The results are important for the design of future coatings with tailored combinations of mechanical, electrical and optical properties and oxidation resistance.
Název v anglickém jazyce
Dependence of characteristics of MSiBCN (M = Ti, Zr, Hf) on the choice of metal element: experimental and ab-initio study
Popis výsledku anglicky
The paper deals with MSiBCN (M = Ti, Zr, Hf) thin films prepared by pulsed dc reactive magnetron sputtering of M15Si20(B4C)65 targets. We focus on the effect of M choice and N2+Ar discharge gas mixture composition. The experimental results are complemented and explained by ab-initio calculations. We find that the transition from Ti through Zr to Hf leads to (i) increasing driving force towards segregation, (ii) weaker role of M around the Fermi level and opening of a wider band gap in N-rich compositions, (iii) higher electrical resistivity and lower extinction coefficient in N-rich compositions, (iv) increasing energy resulting from the oxidation of constituent M-containing phases, and consequently decreasing oxidation resistance of N-poor compositions and (v) increasing oxidation resistance of N-rich compositions. The results are important for the design of future coatings with tailored combinations of mechanical, electrical and optical properties and oxidation resistance.
Klasifikace
Druh
J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
JI - Kompositní materiály
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GJ15-00859Y" target="_blank" >GJ15-00859Y: Design nových funkčních materiálů, a cest pro jejich přípravu atom po atomu, pomocí pokročilého počítačového modelování</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Thin Solid Films
ISSN
0040-6090
e-ISSN
—
Svazek periodika
616
Číslo periodika v rámci svazku
1 October 2016
Stát vydavatele periodika
CH - Švýcarská konfederace
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
359-365
Kód UT WoS článku
000389388600052
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84985997683