MTA Research Institute for Technical Physics and Materials Science
Participants
Bene, Erika Kovács, András Pécz, Béla Radnóczi, György Vörös, György
Starting date
2003-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
12.102
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A projekt keretében kvantitatív transzmissziós elektronmikroszkópos módszereket fejlesztettünk, majd e módszerek használhatóságát anyagtudományi problémák megoldása során demonstráltuk. „Imaging plate (IP)” segítségével végzett nagy pontosságú (egy millió szürkeségi fokozatot megkülönböztető) méréseinket használtuk mind a valós térbeli (HRTEM) képi információ, mind pedig a reciprok térbeli diffrakciós információ kisérleti rögzítésére. Új módszert dolgoztunk ki az elektron diffrakciós (ED) ábrák, valamint HRTEM képek kvantitatív feldolgozására nanokristályos vékonyrétegek kvalitatív és kvantitatív fázisanalízise, valamint egyes kristály szemcsék indexelése céljából. A méréseket szerkezeti modellekből számolt mennyiségekkel (HRTEM szimuláció, kinematikus diffrakció) hasonlítottuk össze. Inhomogén, összetett szerkezeti modellek megalkotását (atomi koordináták számítását) is saját fejlesztésű programunk segíti. Módszereinket a következő problémák megoldásánál használtuk: grafén sík-darabokat tartalmazó CNx-szerkezetek kialakulása; félvezetők (Ge, Si) és fémek reakcióinak kezdeti szakaszai; légköri eredetű koromszemcsék és vulkanikus szilikátok felépítése; beágyazottan izolált Co-szemcsék előállítása és fázisszelekciója; SiC poláros tulajdonságainak hatása a növekedésre; Cu/Mg multirétegekben az intermetallikus nukleációjának aszimmetriája.
Eredményeinket nemzetközi konferenciákon és iskolákon mutattuk be és 11 referált folyóiratcikkben közöltük (kumulatív impakt faktor 27,24).
Results in English
We developed quantitative transmission electron microscopy methods within the framework of the project and demonstrated the utility of them in solving problems from materials science. With the help of imaging plates, experimental images from real space (HRTEM) and from reciprocal space (diffraction patterns) were recorded with high accuracy (with one million gray levels). We developed a new method to process both the electron diffraction (ED) patterns and the HRTEM images quantitatively to result in both qualitative and quantitative phase analysis and to index patterns from individual crystal grains. The measured quantities were compared to similar ones (simulated HRTEM images and calculated kinematic diffraction), calculated from structural models. Construction of a structural model for inhomogeneous, complex structures is helped by a computer program also developed in this project. These methods helped us in solving the following problems: development of CNx structures from curved gaphene-sheets; initial stages of reaction between semiconductors (Ge, Si) and metals; structure of airborne soot particles and of volcanic silicates; formation of embedded, isolated Co nanoparticles and the phase selection during their formation; effect of the polarity of SiC on the growth; asymmetry in the nucleation of the intermetallic in Cu/Mg multilayer systems.
Or results were presented at international conferences and schools and published in 11 papers in referenced journals (with cumulative impact factor of 27.24).
P Gas, C Bergman, JL Lábár, PB Barna, FM d\'Heurle: Formation of embedded Co nanoparticles by reaction in Al/Co multilayers and impact on phase sequence, Appl. Phys. Lett. 84, 2421-2423, 2004
Nemouchi, D. Mangelinck, C. Bergman, G. Clugnet, P. Gas, J.L. Lábár: Simultaneous growth of Ni5Ge3 and NiGe by reaction of Ni film with Ge, Appl. Phys. Lett. 89 (2006) 131920, 2006
JL Lábár, A kovács, BP Barna, T Hanada, M Ishimaru, Y Hirotsu, IT Bac: Correlation between short range order and composition in amorphous Al-Pt alloys, Proc. 8th European Workshop on Modern Developments and Applications in Microbeam Analysis, 2003
JL Lábár, M Ishimaru, Y Hirotsu: New possibilities in electron diffracion based phase analysis in the TEM, Proc. 6th Multinational Congress on Microscopy, 79-80, 2003
B Veisz, B Pécz: Polarity dependent Al-Ti contacts to 6H-SiC, Appl. Surf. Sci. 233, 360-365, 2004
J Neidhardt, L Hultman, Zs Czigány: Correlated high resolution transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy studies of structured CNx (0, Carbon 42, 2729-2734, 2004
Lábár JL, Barna BP, Sáfrán G: Steps toward quantitative phase analysis of nanocrystalline samples based on electron diffraction, Book of Abstracts EMAS-2005 / IUMAS-3, p. 299, 2005
Lábár JL: Consistent indexing of a (set of) SAED pattern(s) with the ProcessDiffraction program, Ultramicroscopy, 103 (2005) 237-249, 2005
Lábár, JL: Role of electron powder diffraction in solving structures, ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY Novel Approaches for Structure Determination of Nanosized Materials (Ed: Thomas E. Weirich, János L. Lábár and Xiaodong Zou), 185-195 (2005), Spr, 2005
Lábár, JL: Phase identification by combining local composition from EDX with information from diffraction database, ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY Novel Approaches for Structure Determination of Nanosized Materials (Ed: Thomas E. Weirich, János L. Lábár and Xiaodong Zou), 207-218 (2005), Spr, 2005
Kovács GyJ, Koós A, Bertoni G, Sáfrán G, Geszti O, Serin V, Colliex C, Radnóczi G: Structure and Spectroscopic Properties of C-Ni and CNx-Ni Nanocomposite Films, J. Appl. Phys. 98, 034313 (2005), 2005
Veisz B and Radnóczi G: Growth model for fullerene-like CNx nanoparticles, MICROSCOPY RESEARCH AND TECHNIQUE 67 (2), (2005) 100-105, 2005
Kovács Kis V, Pósfai M, Lábár JL: Nanostructure of atmospheric soot particles, Atmospheric Environment 40 (2006) 5533-5542, 2006
M. Gonzalez-Silveira, J. Rodriguez-Viejo, G. Garcia, F. Pi, J.L. Lábár, Á. Barna, M. Menyhárd, L. Kótis, F.J. Ager: Influence of layer microstructure on the double nucleation process in Cu/Mg multilayers, JAP 100 (2006) 113522, 2006
Nemouchi F, Mangelinck D, Lábár JL, Putero M, BergmanC, Gas P: A comparative study of nickel silicides and nickel germanides: Phase formation and kinetics, Microelectronic Engineering 83 (2006) 2101-2106, 2006
Kovács Kis V., Dódony I, Lábár JL: Amorphous and partly ordered structures in SiO2 rich volcanic glasses. An ED study, Eur. J. Mineral. 18 (2006) 745-752, 2006
