Neuróhr Katalin május 23. Dr. Péter László. Témavezető: MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont SZFI Komplex Folyadékok Osztály

Átírás

1 FÉMES NANOSZERKEZETEK ELEKTROKÉMIAI LEVÁLASZTÁSA ÉS VIZSGÁLATA PhD házivédés Neuróhr Katalin Témavezető: Dr. Péter László MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont SZFI Komplex Folyadékok Osztály május 23.

2 Bemutatkozás ELTE TTK vegyész diploma MTA SZFKI Fémkutatási Osztály témavezető: Dr. Péter László ELTE TTK Kémia Doktori Iskola (doktori szigorlat: december 20.) alkalmazásom pénzügyi fedezete: augusztus december 31.: OTKA (témavezető: Dr. Bakonyi Imre) január augusztus 31.: Wigner kinevezés hosszabbítás szeptember augusztus 31.: OTKA (témavezető: Dr. Péter László) 2

3 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

4 1. Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata A fémleválasztás kezdetén képződő átmeneti szakaszban a fémréteg összetétele folyamatosan változhat, ami ronthatja a bevonattól előzőleg elvárt tulajdonságokat. 4

5 1. Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata 1.1. Fe-Ni ötvözetek 5

6 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

7 Mintakészítés reverz mélységprofil-elemzéshez 2. fürdő: mechanikai stabilitást adó Ni réteg leválasztása 1. fürdő: Fe-Ni ötvözet leválasztása Hordozó: Si / Cr (5nm) / Cu (20nm) 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 sérülésmentes felületet biztosít. 7

8 Fe-Ni ötvözet összetételi vizsgálata móltört Minta: Si/Cr(5 nm)/cu(20 nm)//feni//ni fedőréteg reverz mélységprofil analízis SNMS-sel 1,0 0,9 0,8 0,2 0,1 d.c. minta Cr Fe Cu Ni d d 0, Porlasztási mélység / nm rétegvastagság áramhatásfok kezdeti Fe koncentráció állandósult Fe koncentráció az első 100 nm-nél nagy változások! 8

9 Áramsűrűség és Fe móltört közötti összefüggés Mind a kezdeti, mind az állandósult Fe koncentráció függ a választott módszertől és az áramsűrűségtől. y Fe d.c. átlagos d.c. kezdeti impulzusos átlagos impulzusos kezdeti Impulzusos leválasztás esetében a kezdeti és az állandósult Fe koncentráció között kicsi a különbség j / ma/cm 2 Egyenáramú leválasztás esetében a kezdeti és az állandósult Fe koncentráció között nagy a különbség. 9

10 Áramsűrűség és áramhatásfok közötti összefüggés / % d. c. impulzusos 20 nagy leválási hatásfok tartománya j / ma/cm 2 Egyenáramú leválasztással készült minták esetében az áramhatásfoknak nagy szórása van. Impulzusos leválasztás esetében maximum görbe szerint változik. Impulzusos és egyenáramú minták esetében az áramhatásfok közel azonos. 10

11 Egyenárammal leválasztott Fe-Ni minták y 0 - y ss vagy (y 0 - y ss ) / y 0 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 nagy leválási hatásfok tartománya változás a móltörtben relatív változás a móltörtben 0, j / ma/cm 2 Egyenárammal leválasztott minták esetében a kiindulási és a stabilizált koncentrációk különbsége egyenes arányban nő az áramsűrűséggel. 11

12 móltört A két leválasztási mód összehasonlítása móltört Minta: Si/Cr(5 nm)/cu(20 nm)//feni//ni fedőréteg 1,0 egyenáramú leválasztás Cu j DC = j ON 1,0 impulzusos leválasztás t on = 0,1 s t off = 0,4 s Cu kezdeti összetétel azonos 0,8 0,6 0,4 Ni Fe 0,2 0, Porlasztási mélység / nm 0,8 0,6 0,4 0,2 Fe Ni 0, Porlasztási mélység / nm impulzusos leválasztás esetében egyenletes mintát kapok (mindig a minta elejét választom le) egyenáramú minta az optimális áramsűrűség tartományban is változó összetételű 12

13 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 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

14 1. Ötvözetek hordozóhoz közeli összetételének vizsgálata 1.2. Elektrokémiai úton előállított Ni-X (X = Cu, Cd, Sn) ötvözetek mélységprofil-analitikai vizsgálata 14

15 Ni-X ötvözetek Moltört Moltört (Cd) Móltört Intenzitás / cps az ötvözőanyag koncentrációja kicsi 1,0 0,8 Cr Cu Ni 0,06 1,0 0,8 Ni Ni 0,6 0,4 0,2 0,04 0,02 0, Porlasztási mélység / nm Cd 0, Porlasztási mélység / nm 0,6 0,4 0,2 0, Ni-Cd: közel 100% Ni-Sn: csak 18% Cd dúsulás a hordozóhoz hordozó anyagának diffúziója közeli rétegekben a leválasztott ötvözetbe Cu Sn Sn Cu Cr Porlasztási mélység / nm Porlasztási mélység / nm 15

16 B) Eredmények elektrokémiai úton leválasztott Ni-X (X = Cu, Cd, Sn) ötvözetek SNMS-sel végzett fordított mélységprofil-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

17 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

18 Co/Cu multirétegek MR / % MR / % MR / % leválasztás különböző hőmérsékleten 23 C; 25 C; 35 C; 45 C; 55 C 0.0 d Cu = 2 nm 0 d Cu = 4 nm 0 d Cu = 6 nm H / koe GMR (SPM jelleg) H / koe H / koe GMR (FM jelleg) Cu nominális rétegvastagsága 18

19 MR - összefoglalás MR / % GMR FM / % teljes MR görbe felbontása két járulékra (SPM, FM) Langevin-függvény írja le az SPM járulékot 14 mért MR L 25 T 35 L 35 T 45 L 45 T 55 L 55 T ferromágneses járulék 25 L 25 T 35 L 35 T 45 L 45 T 55 L 55 T d Cu / nm d Cu / nm fürdő hőmérsékletének növelésének hatására nő az FM járulék 19

20 Co-Ni/Cu multirétegek Co-Ni/Cu multirétegek esetében a bevonat mágneses rétegének móltörtje ( ) a leválasztáshoz használt fürdő hőmérsékletének függvényében ábrázolva. 1,0 0,8 0,6 0,4 0, T / C leválási preferencia = 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 2 c Co 2 Co c Ni 2 c y y Co Co y Ni Bár a Co és a Ni együttleválása anomális, a Co relatív mennyisége a multiréteg mágneses rétegében csökken a hőmérséklet emelkedésével. 20

21 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

22 2. Klasszikus multiréteges anyagok 2.2. Különféle ionok hatása Co/Cu multirétegek leválasztására 22

23 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 e a fizikai módszereknél bevált módosítást elektrokémiai módszereknél is alkalmazni? 23

24 Co-Cu-Pb, Co-Cu-Ag elektrolitok megfelelő fürdőtípus készítése kölcsönös oldhatósági vizsgálatok ClO - 4 aniont tartalmazó fürdő: Co-Cu-Ag, Co-Cu-Pb CH 3 COO - aniont tartalmazó fürdő: Co-Cu-Pb 24

25 Impulzusos leválasztás (Co-Cu) MR / % Co - Cu acetátos fürdõ d = 900 nm d Cu = 5 nm d Co = 3 nm LMR TMR GMR jellegű görbe multiréteges minta 5%-os GMR H / koe acetátos fürdő: összemérhető GMR más hagyományos fürdőkből kapott mintákéval 25

26 MR / % Impulzusos leválasztás (Co-Cu-Pb), acetátos fürdő MR / % MR / % MR / % Pb különböző arányban a Cu-hez z képest 0% 0,75% 2% 5% Pb % Pb % Pb % Pb % Pb H / koe H / koe H / koe H / koe GMR (FM jelleg) GMR (SPM jelleg) Pb mennyisége az elektrolitban AMR 26

27 Impulzusos leválasztás (Co-Cu-Pb), perklorátos fürdő MR / % Pb különböző arányban a Cu-hez z képest 2 % 0,75 % Pb 0,25 % Pb AMR GMR (SPM jelleg) ,13 % Pb GMR (FM jelleg) H / koe 27

28 Co/Cu(Ag) rétegek impulzusos leválasztással: magnetotranszport eredmények MR / % % Ag 2.7 % Ag GMR jellegű görbék multiréteges szerkezetű anyag H / koe Ag pozitív hatást gyakorol a Co/Cu multirétegek leválasztására: GMR nő (optimum: 1,7% Ag) MR / % 10 LMR TMR (c Ag +/(c Cu 2++c Ag +))*100 28

29 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

30 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

31 Co-Pb elektrolit: oldhatóság megfelelő fürdőtípus készítése kölcsönös oldhatósági vizsgálatok SO 2-4 csapadékképződés miatt nem megfelelő megfelelő anionok Co 2+, Pb 2+ esetében: NO - 3 CH 3 COO - Cl - (Pb komplex anionként) 31

32 Impulzusos leválasztással készült Co-Pb rétegek: a leválasztási paraméterek hatása az összetételre összetétel / at% Állandó: I, t (Co réteg), Q (Pb layer), N Változó: E (Pb réteg) d Pb = 3 nm, d Co = 3 nm Co at.% 50 Pb at.% ,68-0,66-0,64-0,62-0,6-0,58-0,56-0,54-0,52-0,5 E / V 32

33 Impulzusos leválasztással készült Co-Pb rétegek: a leválasztási paraméterek hatása az összetételre összetétel / at% Állandó: Q (Pb réteg), N Változó: I, t (Co réteg) Q = It állandó (d Co állandó) d Pb = 3 nm, d Co = 3 nm Co at.% 40 Pb at.% ,08-0,07-0,06-0,05-0,04-0,03-0,02-0,01 0 I / A 33

34 Impulzusos leválasztással készült Co-Pb rétegek: a leválasztási paraméterek hatása az összetételre összetétel / at.% Állandó: I, t (Co réteg), E (Pb réteg) Változó: Q (Pb réteg), N d Pb = 2-6 nm, d Co = 3 nm ,015-0,01-0,005 0 d Pb Q / C Pb Co Co móltört csökken a Pb réteg növekedésével 34

35 Gravimetriai és összetételi eredmények együttes illesztése m / mg összetétel / at.% a két adatsor jól illeszhető három paraméter segítségével Co impulzus során leváló Pb részaránya Co leválási hatásfok Pb leválási hatásfok 3,6 3,4 3,2 3 2,8 2, ,015-0,01-0,005 0 Tömeg, mért Tömeg, számolt d Pb Q / C 2,4-0,015-0,01-0,005 0 Q / C Pb Co Pb, számolt Co móltört csökken a Pb réteg növekedésével G impulzus: Pb/(Co+Pb) = 0.10 (Co) = 0.97 (Pb) =

36 MR / % MR / % Egyenáramú és impulzusos minták: magnetotranszport sajátságok d.c. minta, -48 ma impulzusos minta Co-Pb acetátos fürdõ LMR Co-Pb acetátos fürdõ H / koe TMR AMR jellegű görbék 0,3% 0,3%-os AMR (tiszta Co: 1,9% AMR) H / koe AMR jellegű görbék tömbi ferromágneses anyag 0,5%-os AMR, nagyobb, mint egyenárammal leválasztott minták esetében 36

37 Szerkezetvizsgálat Intenzitás / cps Pb fcc 111 Pb fcc 200 Co fcc Co hcp 002 Pb fcc 220 Pb fcc Co hcp 102 Pb fcc 222 Si 400 Co fcc Co hcp 110 Pb fcc 400 Pb fcc 331 Co fcc Co hcp 112 Pb fcc 422 impulzusos leválasztással készült minta Pb diffrakciós csúcsok: tiszta fcc Pb fázisnak megfelel nem texturált minta / fok Co diffrakciós csúcsok: kis intenzitások egymást fedő csúcsok miatt a Co módosulat nem azonosítható 37

38 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 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

39 Értekezés alapjául szolgáló publikációk [S1] K. Neuróhr, A. Csik, K. Vad, A. Bartók, G. Molnár, L. Péter: Composition depth profile analysis of electrodeposited alloys and metal multilayers: the reverse approach J. Solid State Electrochem. (2011) 15: (IF: 2,131) [S2] K. Neuróhr, J. Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, D. Ungvári, K. Vad, J. Hakl, Á. Révész, L. Péter: Electrodeposition of Co Pb alloys and their structural and transport properties J. Alloys and Compounds (2012) 545: (IF: 2,289) [S3] K. Neuróhr, A. Csik, K. Vad, G. Molnár,I. Bakonyi, L. Péter: Near-substrate composition depth profile of d.c.-plated and pulse-plated plated Fe-Ni alloys Electrochimica Acta (2013) 103: (IF:: 3,832) Összesített IF (összes közleményem alapján): 17,617 39

40 Konferenciák - SZFI K. Neuróhr, J. 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, Belgrád (2010) K. Neuróhr, J. 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, J. Dégi, L. Pogány, I. Bakonyi, L. Péter: Elektrokémiai úton leválasztott Co/Pb és Co/Cu multirétegek vizsgálata poszter Beszámolónap,, Kémia Doktori Iskola, ELTE (2010) K. Neuróhr, J. 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, Milánó (2011) K. Neuróhr, A. Csik, K. Vad, Gy. Molnár, I. Bakonyi, P. László: Near-substrate composition depth profile of d.c.-plated and pulse-plated plated Fe-Ni alloys Elecnano5,, Bordeux (2013) 40

41 Korábbi és egyéb publikációk Folyóirat cikkek P. Jedlovszki, G. Hantal, K. 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) (IF: 3,396) K. Zih-Perényi, K. Neuróhr, G. Nagy, M. Balla, A. Lásztity: Selective extraction of traffic-related related antimony compounds for speciation analysis by graphite furnance atomic absorption spectrometry Spectrochim. Acta Part B 65 (2010) (IF: 3,549) Jafari Fesharaki M, Péter L, Schucknecht T, Rafaja D, Dégi J, Pogány L, Neuróhr K, Széles É, Nabiyouni G, Bakonyi I: Magnetoresistance and structural study of electrodeposited Ni-Cu/Cu multilayers. J. Electrochem. Soc. 159 (2012) D162-D171. D171. (IF: 2,420) Poszterek K. Zih-Perényi, K. Neuróhr, G. Nagy and A. Lásztity: Selective Leaching of Different Antimony Forms from Flying Dust - poszter European Symposium on Atomic Spectrometry, Weimar (2008) K. Zih-Perenyi, B. Dávid, K. Neuróhr and A. Lásztity: Chemically modified celluloses as antimony-selective microcolumn fillings - poszter European Symposium on Atomic Spectrometry, Weimar (2008) 41

42 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

43 Köszönöm a figyelmet!

44 Válaszok Kerner Zsolt bírálatára 44

45 (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

46 (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 Fe 2+ koncentráció mellett előállítható 20% vastartalmú Fe-Ni ötvözet. Ez tekinthető Permalloynak? 46

47 (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

48 (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

49 (5) Mit nevez a Szerző ötvözetnek (figyelembe véve az összefoglalás utolsó szakaszát)? 49

50 Válaszok Pekker Sándor bírálatára 50

51 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 Fe- Ni esetleg valami más kategóriába tartozna? 51

52 A legtöbb kifogás az ábrák érthetőségével, a hiányos jelöléssel és a gyakran túl rövid, elnagyolt ábrafelirattal kapcsolatban merült fel. 52

53 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

54 A ábrák szépen mutatják az elektrolizáló cellákat. Ezeknél még hasznos lenne a katód felületét feltüntetni, mivel ez a fontos adat a dolgozatban nem szerepel. 54

55 A ciklikus voltammetriás görbék mellett időnként kronoamperometriás és kronopotenciometriás görbéket is láthatunk. Mi indokolja az egyik, vagy a másik használatát? 55

56 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. atom% 1,0 0,8 0,6 0,4 Co Cu Cr Ni 0,2 0, 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

57 A többkomponensű anyagok esetében részletes mérési adatokat találhatunk az összetételről. Ezek összevetéséből kitűnik, hogy a vizsgált összetétel anyagcsaládonként egészen különböző, Pl. 0,75Fe- 0,25Ni, 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