FÉMES NANOSZERKEZETEK ELEKTROKÉMIAI LEVÁLASZTÁSA ÉS VIZSGÁLATA PhD házivédés
Neuróhr Katalin Témavezető:
Dr. Péter László MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont SZFI Komplex Folyadékok Osztály
2013. május 23.
Bemutatkozás • 2004-2009. ELTE TTK vegyész diploma • 2009- MTA SZFKI Fémkutatási Osztály témavezető: Dr. Péter László • 2009-2012. ELTE TTK Kémia Doktori Iskola (doktori szigorlat: 2012. december 20.) • alkalmazásom pénzügyi fedezete: •2009. augusztus 17.- 2012. december 31.: OTKA 75008
(témavezető: Dr. Bakonyi Imre) •2013. január 1. – 2013. augusztus 31.: Wigner kinevezés hosszabbítás •2013. szeptember 1. – 2015. augusztus 31.: OTKA 104696 (témavezető: Dr. Péter László) 2
Doktori munkám főbb témái 1. Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata 1.1. Fe-Ni ötvözetek 1.2. Elektrokémiai úton előállított Ni-X ötvözetek mélységprofil-analitikai vizsgálata
2. Klasszikus multiréteges anyagok 2.1. Fürdő hőmérsékletének hatása a Co/Cu és a Co-Ni/Cu multirétegek esetében 2.2. Különféle ionok hatása Co/Cu multirétegek leválasztására 3. Impulzusos leválasztással készült, nem multiréteges anyagok: Co-Pb granuláris elegyek
3
1.
Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata
A fémleválasztás kezdetén képződő átmeneti szakaszban fémréteg összetétele folyamatosan változhat, ami ronthatja bevonattól előzőleg elvárt tulajdonságokat.
a a
4
1.
Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata
1.1. Fe-Ni ötvözetek
5
Fe-Ni együttleválás jellege •anomális együttleválás: a kevésbé nemes fém (Fe) preferáltan válik le, feldúsul az ötvözetben
•két fém együttes párologtatása •nincs kémiai folyamat •két fém leválási sebessége egymástól függetlenül szabályozható •elektrokémiai leválasztás •van kémiai folyamat •két fém leválása nem független egymástól
•van kölcsönhatás, leválási preferencia 6
Mintakészítés reverz mélységprofil-elemzéshez
2. fürdő: mechanikai stabilitást adó Ni réteg leválasztása 1. fürdő: Fe-Ni ötvözet leválasztása
•A Si lapka eltörése után a mintát lehúzzuk a hordozóról. •A minta így önhordó, a második Ni réteg szükséges a minta kellő szakítószilárdságához. A szükséges Ni réteg vastagsága kb. 2 mm.
•A minta elválasztása a hordozótól kellően nagy sérülésHordozó: Si / Cr (5nm) / Cu (20nm) mentes felületet biztosít.
7
Fe-Ni ötvözet összetételi vizsgálata Minta: Si/Cr(5 nm)/Cu(20 nm)//FeNi//Ni fedőréteg reverz mélységprofil analízis SNMS-sel
d.c. minta
1,0
rétegvastagság áramhatásfok
móltört
0,9 Cr Fe Cu Ni
0,8
0,2
kezdeti Fe koncentráció
d
állandósult Fe koncentráció
0,1 0,0
d
0
150
300 900
1050
1200
Porlasztási mélység / nm
az első 100 nm-nél nagy változások! 8
Áramsűrűség és Fe móltört közötti összefüggés
Mind a kezdeti, mind az állandósult Fe koncentráció függ a választott módszertől és az áramsűrűségtől.
80
yFe
60
Impulzusos leválasztás esetében a kezdeti és az állandósult Fe koncentráció között kicsi a különbség.
40 d.c. átlagos d.c. kezdeti impulzusos átlagos impulzusos kezdeti
20
0 -80
-60
-40
j / mA/cm
-20 2
0
Egyenáramú leválasztás esetében a kezdeti és az állandósult Fe koncentráció között nagy a különbség.
9
Áramsűrűség és áramhatásfok közötti összefüggés
Egyenáramú leválasztással készült minták esetében az áramhatásfoknak nagy szórása van.
100
/%
80
d. c. impulzusos
60
Impulzusos leválasztás esetében maximum görbe szerint változik.
40 20
nagy leválási hatásfok tartománya
0 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10
j / mA/cm
2
0
Impulzusos és egyenáramú minták esetében az áramhatásfok közel azonos.
10
Egyenárammal leválasztott Fe-Ni minták
y0 - yss vagy
(y0 - yss) / y0
változás a móltörtben relatív változás a móltörtben
0,5
Egyenárammal leválasztott minták esetében a kiindulási és a stabilizált koncentrációk különbsége egyenes arányban nő az áramsűrűséggel.
0,4 0,3 0,2 0,1
nagy leválási hatásfok tartománya
0,0 -25
-20
-15
-10
j / mA/cm
-5
0
2
11
A két leválasztási mód összehasonlítása Minta: Si/Cr(5 nm)/Cu(20 nm)//FeNi//Ni fedőréteg egyenáramú leválasztás 1,0
jDC = jON
impulzusos leválasztás ton = 0,1 s toff = 0,4 s
kezdeti összetétel azonos
1,0
Cu
0,8
0,8
0,6
0,6
Ni
0,4
móltört
móltört
Cu
Fe
0,4
Fe 0,2
Ni
0,2
0,0
impulzusos leválasztás esetében egyenletes mintát kapok (mindig a minta „elejét” választom le)
0,0 0
50
100
150
Porlasztási mélység / nm
0
50
100
150
Porlasztási mélység / nm
egyenáramú minta az optimális áramsűrűség tartományban is változó összetételű 12
A) Eredmények az egyenáramú és impulzusos leválasztással készült Fe-Ni minták SNMS-sel végzett fordított mélységprofilanalitikai vizsgálatával kapcsolatban [S3] T1. Egyenáramú és impulzusos leválasztással készült Fe-Ni minták mélységprofil-analitikai vizsgálatának eredményei alapján megállapítottam, hogy az egyenárammal és az impulzusos leválasztással készült ötvözetek komponens-eloszlása egymástól lényegesen eltérő. Impulzusos leválasztással készült minták esetében az állandósult és a kezdeti összetétel között alig van különbség, tehát a vastagság mentén egyenletes összetételű minták állíthatók elő. Ezzel szemben az egyenáramú leválasztással készült minták esetében drasztikus különbség van a két érték között, az így készült minta a növekedés irányában változó összetételű lesz.
T2. Igazoltam, hogy az impulzusos leválasztással készült Fe-Ni minták kezdeti összetétele független az áramsűrűségtől abban az esetben, ha a minták készítésekor alkalmazott áramsűrűség a -12 – -30 mAcm-2 tartományban van. Egyenáramú módban készült minták kezdeti összetétele megegyezik az impulzusidő során azonos áramsűrűség alkalmazásával impulzusos módban készült minták átlagos összetételével. T3. Impulzusos leválasztásnál minél nagyobb a cikluskitöltési tényező ( ε), annál nagyobb összetételváltozás tapasztalható a kezdeti összetételhez képest. ε = 0,12 és 0,2 cikluskitöltési tényező esetében a leválasztott minta összetétele közel állandó a minta teljes vastagsága mentén. Egyenárammal leválasztott minták esetében, amikor a cikluskitöltési tényező 1, az állandósult állapot összetételét a leválasztott anyag 90 nm után éri el, azonban a vas móltörtje ebben az esetben csak mintegy fele lesz a kezdeti értéknek. Minél kisebb az elektrolit Fe 2+ tartalma, annál kisebb cikluskitöltési tényezőt célszerű választani ahhoz, hogy a leválasztott anyag összetétele ne változzon a vastagság mentén. 13
1.
Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata
1.2. Elektrokémiai úton előállított Ni-X (X = Cu, Cd, Sn) ötvözetek mélységprofil-analitikai vizsgálata
14
Ni-X ötvözetek • az ötvözőanyag koncentrációja kicsi 1,0
1,0
10000
Ni
0,8
Cu
0,06
0,6 0,4
0,04
Móltört
Moltört (Cd)
Moltört
0,8
Ni
Ni
0,02 0,00 0
200
400
600
1000
0,6
0,4
800
Porlasztási mélység / nm
0,2
Intenzitás / cps
Cr
Sn
Sn Cu
100
0,2
Cd 0,0
Cr
10
0
20
40
60
80
100
120
Porlasztási mélység / nm
Cu
0,0 0
100
200
300
400
Porlasztási mélység / nm
Ni-Cd NiCd:: közel 100% Cd dúsulás a hordozóhoz közeli rétegekben
500
0
100
200
300
400
500
Porlasztási mélység / nm
Ni-Sn: csak 18% Nihordozó anyagának diffúziója a leválasztott ötvözetbe 15
B) Eredmények elektrokémiai úton leválasztott NiNi-X (X = Cu, Cd, Sn) ötvözetek SNMSSNMS-sel végzett fordított mélységprofilmélységprofil-analitikai vizsgálatával kapcsolatban [S1] T4. Számos Ni ötvözetre igazoltam, hogy egyenáramú leválasztás esetében a hordózóhoz közeli 150 nm vastagságú zónában feldúsul a preferáltan leváló fém (Cu, Cd és Sn), ezért az ennél vékonyabb ötvözetbevonatok esetében nem lehet biztosítani a leválasztott anyag összetételi homogenitását egyenáramú leválasztás során.
T5. Ni-Sn ötvözetek esetében kimutattam a hordozó anyagának diffúzióját a leválasztott anyagba.
16
2.
Klasszikus multiréteges anyagok
2.1. Fürdő hőmérsékletének hatása a Co/Cu és Co-Ni/Cu multirétegek esetében • korábbi irodalmi adatok: sokféle elektrolit, sokféle hőmérséklet • a hőmérséklet hatását szisztematikusan nem vizsgálták
17
Co/Cu multirétegek • leválasztás különböző hőmérsékleten 23 C; 25 C; 35 C; 45 C; 55 C
0
10
H / kOe
0
MR / %
-2.5 -10
dCu = 6 nm
0
MR / %
MR / %
0.0
dCu = 4 nm
dCu = 2 nm
-5
-10
0
10
-5
-10 -10
10
H / kOe
H / kOe
GMR (SPM jelleg)
0
GMR (FM jelleg)
Cu nominális rétegvastagsága 18
MR - összefoglalás • teljes MR görbe felbontása két járulékra (SPM, FM) • Langevin-függvény írja le az SPM járulékot mért MR 25 L 25 T 35 L 35 T 45 L 45 T 55 L 55 T
12
MR / %
10 8 6 4 2
4 2 0 1
1
2
3
4
dCu / nm
5
6
25 L 25 T 35 L 35 T 45 L 45 T 55 L 55 T
6
GMRFM / %
14
ferromágneses járulék
8
2
3
4
5
6
dCu / nm
• fürdő hőmérsékletének növelésének hatására nő az FM járulék 19
Co-Ni/Cu multirétegek Co-Ni/Cu multirétegek esetében a bevonat mágneses rétegének móltörtje ( ) a leválasztáshoz használt fürdő hőmérsékletének függvényében ábrázolva. 2
1,0 = 0,03 3 nm 6 nm = 0,06 3 nm 6 nm = 0,10 3 nm 6 nm = 0,15 3 nm 6 nm = 0,30 3 nm 6 nm
0,8
0,6
0,4
0,2
30
35
40
45
50
T / °C
leválási preferencia
55
c Co c Co 2 c Ni 2
y Co y Co y Ni
Bár a Co és a Ni együttleválása anomális, a Co relatív mennyisége a multiréteg mágneses rétegében csökken a hőmérséklet emelkedésével.
20
C) Eredmények a fürdő hőmérséklet hatásának vizsgálatáról a Co/Cu és a Co-Ni/Cu multirétegekre vonatkozóan
T6. Elsőként vizsgáltam szisztematikusan elektrokémiai úton előállított multirétegek esetében a leválasztáskor alkalmazott hőmérséklet hatását a leválasztott anyag mágneses ellenállására. Míg Co/Cu multirétegek esetében a fürdő hőmérsékletének hatása a leválasztott anyag magnetotranszport tulajdonságaira kimutatható volt, addig Co-Ni/Cu multirétegek esetében nem lehet megállapítani a mágneses ellenállás mérések eredményeiből ezt a tendenciát. Co/Cu multirétegek esetében a hőmérséklet növelésének hatására nőtt a mágneses ellenállás ferromágneses járuléka.
21
2.
Klasszikus multiréteges anyagok
2.2. Különféle ionok hatása Co/Cu multirétegek leválasztására
22
Problémafelvetés • Co/Cu multirétegek, fizikai mintaelőállítási módszerek • adalékanyag szükséges (nukleáció, szigetes növekedés) • egyéb nehézfém mint „felülúszó” réteg (Pb, Bi) • növekedést befolyásoló egyéb adalékok (Ag, Au) • elektrokémiai módszerek: • leválasztott anyagot reaktív elektrolit veszi körül • adalékanyagot az elektrolithoz adagoljuk Lehetséges-e a fizikai módszereknél bevált módosítást Lehetségeselektrokémiai módszereknél is alkalmazni?
23
Co-Cu-Pb, Co-Cu-Ag elektrolitok megfelelő fürdőtípus készítése – kölcsönös oldhatósági vizsgálatok ClO4- aniont tartalmazó fürdő: CoCo -Cu Cu-Ag, CoCo-Cu Cu-Pb
CH3COO- aniont tartalmazó fürdő: CoCo -Cu Cu-Pb
24
Impulzusos leválasztás (Co-Cu) Co - Cu acetátos fürdõ
0.0 d = 900 nm
MR / %
dCu = 5 nm dCo = 3 nm
-2.5
• • LMR
-5.0 -10
TMR
-5
0
5
•
GMR jellegű görbe
multiréteges minta 5%5% -os GMR
10
H / kOe acetátos fürdő: összemérhető GMR más hagyományos fürdőkből kapott mintákéval 25
Impulzusos leválasztás (Co-Cu-Pb), acetátos fürdő Pb különböző arányban a CuCu-hez képest 0,75% 0.75 % Pb
0 % Pb
-10
0
H / kOe
10
-2
-10
0
H / kOe
GMR (FM jelleg)
5 % Pb
0.0
MR / %
MR / %
MR / %
-5.0
5% Pb
2 % Pb
0
0.0
-2.5
2%
10
0.5 MR / %
0%
-0.5
-10
0
10
H / kOe
GMR (SPM jelleg)
0.0
-10
0
10
H / kOe
AMR
Pb mennyisége az elektrolitban
26
Impulzusos leválasztás (Co-Cu-Pb), perklorátos fürdő Pb különböző arányban a CuCu-hez képest 0,75 % Pb
AMR
0,25 % Pb
GMR (SPM jelleg)
MR / %
2%
0,13 % Pb
GMR (FM jelleg) -9
-6
-3
0
3
6
9
H / kOe 27
Co/Cu(Ag) rétegek impulzusos leválasztással: magnetotranszport eredmények 0
0.5 % Ag
-4 -6
• GMR jellegű görbék • multiréteges szerkezetű anyag
2.7 % Ag
-8 -9
-6
-3
0
3
6
9
H / kOe
Ag pozitív hatást gyakorol a Co/Cu multirétegek leválasztására: GMR nő (optimum: 1,7% Ag)
LMR TMR
10 8
MR / %
MR / %
-2
6 4 2 0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
(cAg /(cCu +cAg ))*100 +
2+
+
28
D) Eredmények a fémes adalékanyag, valamint az anion hatásának vizsgálatáról az elektrokémiai úton leválasztott Co/Cu multirétegekre vonatkozóan T7. Ólom mint fémes adalékanyag hatását vizsgálva megállapítottam, hogy a mágneses ellenállás a fürdő ólomion koncentrációjának növelésekor monoton csökken. Az acetátos és perklorátos fürdőkkel végzett kísérletek alapján általános tapasztalat volt, hogy az ólomkationok a multirétegképződésére nem simító, hanem szerkezettörő hatásúak. Az óriás mágneses ellenállás a kétfajta anion jelenlétében az ólomkation koncentráció függvényében eltérő ütemben változott (azonos nominális rétegvastagságok mellett). T8. Perklorátos fürdőből leválasztott Co/Cu multirétegek esetében az ezüst pozitív hatása jelentkezik a GMR effektus nagyságában. A fürdő optimális Ag+ koncentrációja mellett a minták mágneses ellenállásának nagysága mintegy kétszerese az azonos kísérleti feltételek mellett ezüstion mentes fürdőből készült mintákénak.
29
3.
Impulzusos leválasztással készült, nem multiréteges anyagok: Co-Pb granuláris elegyek
A fémek rácsállandója közötti különbség nagy. Co és Pb egymással nemelegyedő fémek. Cél: multiréteg előállítása
30
Co-Pb elektrolit: oldhatóság • megfelelő fürdőtípus készítése • kölcsönös oldhatósági vizsgálatok
• SO42- csapadékképződés miatt nem megfelelő • megfelelő anionok Co2+, Pb2+ esetében: • NO3• CH3COO• Cl- (Pb komplex anionként) 31
Impulzusos leválasztással készült Co-Pb rétegek: a leválasztási paraméterek hatása az összetételre
Állandó: I, t (Co réteg), Q (Pb layer), N Változó: E (Pb réteg) dPb = 3 nm, dCo = 3 nm
összetétel / at%
90 80 70 60 50 40
Co at.% Pb at.%
30 20 10 0 -0,68
-0,66
-0,64
-0,62
-0,6
-0,58
-0,56
-0,54
-0,52
-0,5
E /V
32
Állandó: Q (Pb réteg), N
összetétel / at%
Impulzusos leválasztással készült Co-Pb rétegek: a leválasztási paraméterek hatása az összetételre 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -0,08
Változó: I, t (Co réteg) Q = It állandó (dCo állandó) dPb = 3 nm, dCo = 3 nm
Co at.% Pb at.%
-0,07
-0,06
-0,05
-0,04
-0,03
-0,02
-0,01
0
I /A
33
Állandó: I, t (Co réteg), E (Pb réteg) Változó: Q (Pb réteg), N dPb = 2 - 6 nm, dCo = 3 nm
összetétel / at.%
Impulzusos leválasztással készült Co-Pb rétegek: a leválasztási paraméterek hatása az összetételre
80 60 Pb
40 20 0 -0,015
Co
-0,01
dPb
-0,005 Q /C
0 Co móltört csökken a Pb réteg növekedésével
34
összetétel
80 60 40 20 0 -0,015
Pb Co Pb, számolt -0,01
dPb
-0,005 Q /C
0 Co móltört csökken a Pb réteg növekedésével
Tömeg, mért
G impulzus:
Tömeg, számolt
Pb/(Co+Pb) = 0.10
m / mg
• a két adatsor jól illeszhető három paraméter segítségével • Co impulzus során sor án leváló Pb részaránya 3,6 • Co leválási 3,4 hatásfok 3,2 • Pb leválási 3 hatásfok 2,8
/ at.%
Gravimetriai és összetételi eredmények együttes illesztése
(Co) = 0.97 (Pb) = 1.00
2,6 2,4 -0,015
-0,01
-0,005
0
Q /C 35
Egyenáramú és impulzusos minták: magnetotranszport sajátságok impulzusos minta
d.c. minta, -48 mA 0.2
Co-Pb acetátos fürdõ
0.3
LMR
0.2
-0.1
TMR
-0.2 -10 -8 -6 -4 -2 0
2
4
6
8 10
H / kOe
•AMR jellegű görbék •0,3% 0,3%-os AMR (tiszta Co: 1,9% AMR)
MR / %
MR / %
0.1 0.0
Co-Pb acetátos fürdõ
0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -10 -8 -6 -4 -2 0
2
4
6
8 10
H / kOe
• AMR jellegű görbék tömbi ferromágneses anyag • 0,5% 0,5%-os AMR, nagyobb, mint egyenárammal leválasztott minták esetében 36
10 20
Pb diffrakciós csúcsok: • tiszta fcc Pb fázisnak megfelel • nem texturált minta
40
60
2 / fok
80
Pb fcc 422
Co fcc 311 + Co hcp 112
Pb fcc 331
100
Co fcc 220 + Co hcp 110 Pb fcc 400
Si 400
Pb fcc 311 + Co hcp 102 Pb fcc 222
Pb fcc 220
Co fcc 111 + Co hcp 002
Pb fcc 111
1000
Pb fcc 200
impulzusos leválasztással készült minta
Intenzitás / cps
Szerkezetvizsgálat
100
Co diffrakciós csúcsok: • kis intenzitások • egymást fedő csúcsok miatt a Co módosulat nem azonosítható 37
E) Eredmények elektrokémiai leválasztással készült Co/Pb granuláris elegyekkel kapcsolatosan [S2] T9. Megmutattam, hogy az oldhatósági feltételeknek eleget tevő lehetséges fürdőtípusok közül csak az acetát aniont tartalmazó fürdők alkalmasak kobalt és ólom egyidejű elektrokémiai leválasztására. A ciklikus voltammogramok alapján megállapítottam, hogy az ólom leválási és oldódási potenciálja a Co leválási és oldódási potenciálja közé esik, ezért impulzusos leválasztási módban az ólom leválását nem kísérheti a kobalt oldódása az ólomleválás potenciálintervallumában. T10. Megmutattam, hogy míg egyenáramú leválasztással nem lehet kompakt mintát készíteni 80 at.% alatti Co tartalommal, addig impulzusos leválasztással bármely mintaösszetétel elérhető. Az impulzusos leválasztással készült minták összetételi elemzései alapján igazoltam, hogy ha az ólom leválasztási potenciálja telített kalomelelktródhoz képest a -0,58 V – -0,63 V tartományban, továbbá a Co-dús anyag leválasztási áramsűrűsége a -10 – -50 mAcm-2 tartományban van, akkor a minta összetételét csak az impulzusok során áthaladt töltés határozza meg.
T11. Több kísérleti módszerrel kapott eredmények egyértelműen igazolják, hogy az egyensúlyi körülmények között elegyedést nem mutató Co-Pb rendszerben az elektrokémia leválasztás sem vezet a két fém számottevő elegyedéséhez, illetve multiréteg képződése sem történik. Ezt a következtetést a röntgendiffrakciós mérések eredményei egyértelműen igazolják, és mindez összhangban van a mágneses ellenállás mérések által mutatott anizotrop mágneses ellenállással is. A leválasztás során képződő bevonatok a két fém granuláris elegyei.
38
Értekezés alapjául szolgáló publikációk • [S1] K. Neuróhr Neuróhr,, A. A. Csik, K. K. Vad, A. A. Bartók, G. G. Molnár, L. L. Péter Péter:: Composition depth profile analysis of electrodeposited alloys and metal multilayers: the reverse approach J. Solid State Electrochem. (2011) 15: 2523– 2523–2544. (IF: 2,131) • [S2] K. Neuróhr Neuróhr,, J. Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, D. Ungvári, K. Vad, J. Hakl, Á. Révész, L. Péter: Electrodeposition of Co– Co–Pb alloys and their structural and transport properties J. Alloys and Compounds (2012) 545: 1111-121. (IF: 2,289) • [S3] K. Neuróhr Neuróhr,, A. Csik, K. Vad, G. Molnár,I. Bakonyi, L. Péter: Near--substrate composition depth profile of d.c.Near d.c. -plated and pulsepulse-plated FeFe-Ni alloys Electrochimica Acta (2013) 103: 179179-187. (IF IF:: 3,832)
• Összesített IF (összes közleményem alapján): 17,617
39
Konferenciák - SZFI •
K. Neuróhr Neuróhr,, J. Dégi, Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, L. Péter: Codeposition of Co and Pb by d.c. and pulse plating and magnetoresistance properties of the deposits – előadás Second Regional Symposium, Symposium, Belgrád (2010)
•
K. Neuróhr Neuróhr,, J. Dégi, Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, L. Péter: Codeposition of Co and Pb by d.c. and pulse plating and magnetoresistance properties of the deposits – előadás EAST forum - MINDE workshop, Schwäbisch Gmünd (2010)
•
K. Neuróhr Neuróhr,, J. Dégi, Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, L. Péter: Elektrokémiai úton leválasztott Co/Pb és Co/Cu multirétegek vizsgálata – poszter Beszámolónap,, Kémia Doktori Iskola, ELTE (2010) Beszámolónap
•
K. Neuróhr Neuróhr,, J. Dégi, Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, L. Péter: Codeposition of Co and Pb by d.c. and pulse plating and magnetoresistance properties of the deposits – poszter 8th International Workshop on Electrodeposited Nanostructures, Mil Milánó ánó (2011)
•
K. Neuróhr, Neuróhr, A. Csik, K. Vad, Gy. Molnár, I. Bakonyi, P. László: Near--substrate composition depth profile of d.c.Near d.c.-plated and pulsepulse-plated FeFe-Ni alloys Elecnano5,, Bordeux (2013) Elecnano5
40
Korábbi és egyéb publikációk •Folyóirat cikkek
P. Jedlovszki, G. Hantal, K. Neuróhr, Neuróhr, S. Picaud, P. N. M. Hoang, P. Hessberg and J. N. Crowley: Adsorption isotherm of formic acid on the surface of ice, as seen from experiments and grand canonical Monte Carlo Simulation J. Phys. Chem. C 112 (2008) 89768976-8987. (IF: 3,396) K. ZihZih-Perényi, K. Neuróhr, Neuróhr, G. Nagy, M. Balla, A. Lásztity: Selective extraction of traffictraffic -related antimony compounds for speciation analysis by graphite furnance atomic absorption spectrometry Spectrochi Spectroc him m. Acta Part B 65 (2010) 847 847--851. (IF: 3,549) Jafari Fesharaki M, Péter L, Schucknecht T, Rafaja D, Dégi J, Pogány L, Neuróhr K, K, Széles É, Nabiyouni G, Bakonyi I: Magnetoresistance and structural study of electrodeposited NiNi -Cu/Cu multilayers. J. Electrochem. Soc. 159 (2012) D162D162-D171. (IF: 2,420)
•Poszterek K. Zih Zih--Perényi Perényi,, K. Neuróhr Neuróhr,, G. G. Nagy and A. A. Lásztity Lásztity:: Selective Leaching of Different Antimony Forms from Flying Dust - poszter European Symposium on Atomic Spectrometry, Spectrometry, Weimar (2008) K. Zih Zih--Perenyi Perenyi,, B. B. Dávid Dávid,, K. Neuróhr and A. A. Lásztity Lásztity:: Chemically modified celluloses as antimonyantimony-selective microcolumn fillings - poszter European Symposium on Atomic Spectrometry, Spectrometry, Weimar (2008) 41
Köszönet: Témavezetőmnek , Péter Lászlónak Konzulensemnek , Bakonyi Imrének Vad Kálmánnak, Csik Attilanak (SNMS mérések ) Révész Ádámnak (XRD mérések ) Dégi Júliának, Pogány Lajosnak (mintaösszetétel meghatározás) Tóth Bencének, Berkesi Katának, Verebélyi Tamásnak Szüleimnek , Holczbauer Tamásnak az SZFI vezetőségének
Köszönöm a figyelmet!
Válaszok Kerner Zsolt bírálatára
44
(1)
A Szerző szinonimaként, felváltva elektrolitnak és fürdőnek nevezi azokat az oldatokat, amelyekből a fémleválasztás történt. A szigorú elektrokémiai szóhasználatban elektrolit az az anyag, amelynek oldatában vagy olvadékában mozgékony töltéshordozók (ionok) vannak. Ennek értelmében a fürdők elektrolitoldatok. Elektrokémiai tárgyú munkában az elektrolit kifejezés technikai értelemben való használata helyett javaslom a fürdő kifejezés használatát.
45
(2)
A Szerző az 54. oldalon célként említi a Permalloy elektrokémiai úton történő előállítását. Erről később nem esik szó a dolgozatban. A 22. b) ábra szerint kb. 0,01 mol/dm3 Fe2+ koncentráció mellett előállítható 20% vastartalmú Fe-Ni ötvözet. Ez tekinthető Permalloynak?
46
(3)
A Szerző megkísérelt kloridiont tartalmazó fürdőből Ni-Cu ötvözetet leválasztani Si/Cr/Cu hordozóra. Azt tapasztalta, hogy a hordozó felülete az oldat betöltése és a leválasztás megkezdése közötti néhány másodperc alatt degradálódott. Nem küszöbölhető ez ki az oldat potenciálkontrol alatti betöltésével?
47
(4)
Kérem, értelmezze a 72. oldal utolsó mondatát, miszerint „Ez a tendencia (ti. a Co relatív mennyisége a
multiréteg mágneses tétegében csökken a hőmérséklet emelkedésével) minden oldatösszetételre fennáll, azonban nem minden esetben csak a hőmérséklet hatásának a következménye.”
48
(5)
Mit nevez a Szerző ötvözetnek (figyelembe véve az összefoglalás utolsó szakaszát)?
49
Válaszok Pekker Sándor bírálatára
50
A munka kísérleti jellegéből adódóan a dolgozatban gyakran előfordul a „minta” szó. Ennek túlzott használata, különösen a fejezetcímekben kerülendő, mivel a fémrétegek előállításának célja nem csak az adott mérés elvégzése volt. Legkirívóbb példa az A) tézispontok fejezetcíme. Mivel a többi tézispontban a vizsgált anyagokat ötvözetnek, vagy multirétegnek nevezi, felvetődik az a kérdés, hogy a leválasztott FeNi esetleg valami más kategóriába tartozna?
51
A legtöbb kifogás az ábrák érthetőségével, a hiányos jelöléssel és a gyakran túl rövid, elnagyolt ábrafelirattal kapcsolatban merült fel.
52
Az 5. ábra több szempontból is zavaró. Ez az irodalmi összefoglalóban szereplő saját eredmény. Az ábra alapját képező kísérleti körülmények viszont csak néhány fejezettel később vannak leírva, ami megnehezíti a megértést. Az ábrafeliratból kiderül, hogy kronoamperometriás görbéket látunk, de ez nincs részletezve a környező szövegben. Az ábra kissé túlzsúfolt, a nyolc görbe közül elegendő lenne feltüntetni azt a hármat, amit részletesebben értelmezett.
53
A 11-12. ábrák szépen mutatják az elektrolizáló cellákat. Ezeknél még hasznos lenne a katód felületét feltüntetni, mivel ez a fontos adat a dolgozatban nem szerepel.
54
A ciklikus voltammetriás görbék mellett időnként kronoamperometriás és kronopotenciometriás görbéket is láthatunk. Mi indokolja az egyik, vagy a másik használatát?
55
Az ötvözetekről nagyon szép mélységi eloszlásprofilok készültek. Hasonló mérések azonban a multirétegeknél nincsenek. Ennek mi az oka? A multirétegek esetében még fontos lenne feltüntetni a rétegek számát. 1,0
atom%
0,8
0,6
Co Cu Cr Ni
0,4
0,2
0,0 0
25
50
75
100
125
150
porlasztási mélység / nm
(Forrás: András Bartók, Attila Csik, Kálmán Vad, György Molnár, Enikő Tóth-Kádár, László Péter; Journal of The Electrochemical Society 156(7) (2009) D253-D260. )
56
A többkomponensű anyagok esetében részletes mérési adatokat találhatunk az összetételről. Ezek összevetéséből kitűnik, hogy a vizsgált összetétel anyagcsaládonként egészen különböző, Pl. 0,75Fe0,25Ni, illetve 0,98Ni-0,02Cu. Mi az oka ezeknek a nagy különbségeknek? A fázisdiagramm ezt engedi meg, vagy egyszerűen ezek az érdekes tartományok? Történtek-e a teljes tartományt átfogó szisztematikus vizsgálatok? Jó lenne a kérdést a dolgozatban legalább röviden elemezni.
57
