Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி.நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவி பதிப்பில் CSS ஆதரவு குறைவாக உள்ளது.சிறந்த அனுபவத்திற்கு, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் இணக்கத்தன்மை பயன்முறையை முடக்கவும்).இதற்கிடையில், தொடர்ந்து ஆதரவை உறுதிப்படுத்த, தளத்தை ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் வழங்குவோம்.
பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் அதன் செய்யப்பட்ட பதிப்புகள் குரோமியம் ஆக்சைடு கொண்ட செயலற்ற அடுக்கு காரணமாக சுற்றுப்புற சூழ்நிலைகளில் அரிப்பை எதிர்க்கின்றன.எஃகு அரிப்பு மற்றும் அரிப்பு பாரம்பரியமாக இந்த அடுக்குகளின் அழிவுடன் தொடர்புடையது, ஆனால் அரிதாக நுண்ணிய மட்டத்தில், மேற்பரப்பு ஒத்திசைவின் தோற்றத்தைப் பொறுத்து.இந்த வேலையில், ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் நுண்ணோக்கி மற்றும் வேதியியல் பகுப்பாய்வு மூலம் கண்டறியப்பட்ட நானோ அளவிலான மேற்பரப்பு வேதியியல் பன்முகத்தன்மை, குளிர் உருட்டப்பட்ட சீரியம் மாற்றியமைக்கப்பட்ட சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத ஸ்டீல் 2507 (SDSS) அதன் சூடான சிதைவு நடத்தையின் போது அதன் சிதைவு மற்றும் அரிப்பை எதிர்பாராத விதமாக ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.மற்றொரு பக்கம்.எக்ஸ்ரே ஒளிமின்னழுத்த நுண்ணோக்கியானது இயற்கையான Cr2O3 அடுக்கின் ஒப்பீட்டளவில் சீரான கவரேஜைக் காட்டியது என்றாலும், Fe/Cr ஆக்சைடு அடுக்கில் Fe3+ பணக்கார நானோ தீவுகளின் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட விநியோகத்தின் காரணமாக குளிர் உருட்டப்பட்ட SDSS மோசமான செயலற்ற முடிவுகளைக் காட்டியது.அணு மட்டத்தில் உள்ள இந்த அறிவு துருப்பிடிக்காத எஃகு அரிப்பைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலை வழங்குகிறது மற்றும் இது போன்ற உயர்-அலாய் உலோகங்களின் அரிப்பை எதிர்த்துப் போராட உதவும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
துருப்பிடிக்காத எஃகு கண்டுபிடிக்கப்பட்டதில் இருந்து, ஃபெரோக்ரோமியம் உலோகக் கலவைகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு குரோமியத்திற்குக் காரணம், இது ஒரு வலுவான ஆக்சைடு/ஆக்ஸிஹைட்ராக்சைடை உருவாக்குகிறது, இது பெரும்பாலான சூழல்களில் செயலற்ற நடத்தையை வெளிப்படுத்துகிறது.வழக்கமான (ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் ஃபெரிடிக்) துருப்பிடிக்காத ஸ்டீல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்ட சூப்பர் டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் (SDSS) சிறந்த இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன1,2,3.அதிகரித்த இயந்திர வலிமை இலகுவான மற்றும் சிறிய வடிவமைப்புகளை அனுமதிக்கிறது.இதற்கு நேர்மாறாக, சிக்கனமான SDSS ஆனது குழி மற்றும் பிளவு அரிப்புக்கு அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக நீண்ட சேவை வாழ்க்கை மற்றும் மாசு கட்டுப்பாடு, இரசாயன கொள்கலன்கள் மற்றும் கடல் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துறையில் பரந்த பயன்பாடுகள் உள்ளன.இருப்பினும், வெப்ப சிகிச்சை வெப்பநிலையின் குறுகிய வரம்பு மற்றும் மோசமான வடிவம் அதன் பரந்த நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு தடையாக உள்ளது.எனவே, மேலே உள்ள பண்புகளை மேம்படுத்த SDSS மாற்றப்பட்டுள்ளது.எடுத்துக்காட்டாக, Ce மாற்றம் மற்றும் N 6, 7, 8 இன் உயர் சேர்த்தல்கள் 2507 SDSS (Ce-2507) இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன.0.08 wt.% அரிதான பூமி உறுப்பு (Ce) இன் பொருத்தமான செறிவு DSS இன் இயந்திர பண்புகளில் நன்மை பயக்கும், ஏனெனில் இது தானிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் தானிய எல்லை வலிமையை மேம்படுத்துகிறது.உடைகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு, இழுவிசை வலிமை மற்றும் மகசூல் வலிமை மற்றும் சூடான வேலைத்திறன் ஆகியவை மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன9.அதிக அளவு நைட்ரஜன் விலையுயர்ந்த நிக்கல் உள்ளடக்கத்தை மாற்றும், SDSS ஐ அதிக செலவு குறைந்ததாக ஆக்குகிறது.
சமீபத்தில், SDSS ஆனது பல்வேறு வெப்பநிலைகளில் (குறைந்த வெப்பநிலை, குளிர் மற்றும் வெப்பம்) 6,7,8 சிறந்த இயந்திர பண்புகளை அடைய பிளாஸ்டிக் முறையில் சிதைக்கப்பட்டுள்ளது.இருப்பினும், SDSS இன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பானது மேற்பரப்பில் ஒரு மெல்லிய ஆக்சைடு படம் இருப்பதால், இது பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, அதாவது வெவ்வேறு தானிய எல்லைகள், தேவையற்ற வீழ்படிவுகள் மற்றும் வெவ்வேறு எதிர்வினைகள் போன்ற பல கட்டங்கள்.பல்வேறு ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் ஃபெரிடிக் கட்டங்களின் உட்புற ஒத்திசைவற்ற நுண் கட்டமைப்பு சிதைக்கப்படுகிறது 7 .எனவே, மின்னணு கட்டமைப்பின் மட்டத்தில் அத்தகைய படங்களின் மைக்ரோடோமைன் பண்புகளை ஆய்வு செய்வது SDSS அரிப்பைப் புரிந்துகொள்வதற்கு மிக முக்கியமானது மற்றும் சிக்கலான சோதனை நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன.இப்போது வரை, ஆகர் எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி11 மற்றும் எக்ஸ்ரே ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி12,13,14,15 போன்ற மேற்பரப்பு உணர்திறன் முறைகள் மற்றும் கடினமான எக்ஸ்ரே ஒளிமின்னழுத்த ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு ஆகியவை நானோ அளவிலான விண்வெளியில் வெவ்வேறு புள்ளிகளில் ஒரே தனிமத்தின் வேதியியல் நிலைகளை வேறுபடுத்துகின்றன.பல சமீபத்திய ஆய்வுகள் குரோமியத்தின் உள்ளூர் ஆக்சிஜனேற்றத்தை 17 ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள், 18 மார்டென்சிடிக் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் மற்றும் SDSS 19, 20 ஆகியவற்றின் அரிப்பு நடத்தையுடன் இணைத்துள்ளன. இருப்பினும், இந்த ஆய்வுகள் முக்கியமாக Cr பன்முகத்தன்மையின் விளைவை மையமாகக் கொண்டுள்ளன (எ.கா., Cr3+ ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு நிலை).தனிமங்களின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் பக்கவாட்டு பன்முகத்தன்மை, இரும்பு ஆக்சைடுகள் போன்ற ஒரே உறுப்புக் கூறுகளைக் கொண்ட வெவ்வேறு சேர்மங்களால் ஏற்படலாம்.இந்த சேர்மங்கள் ஒரு தெர்மோமெக்கானிக்கல் செயலாக்கப்பட்ட சிறிய அளவை ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாகப் பெறுகின்றன, ஆனால் கலவை மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் வேறுபடுகின்றன16,21.எனவே, ஆக்சைடு படங்களின் அழிவை வெளிப்படுத்தி, பின்னர் குழி தோண்டி எடுப்பதற்கு நுண்ணிய அளவில் மேற்பரப்பு ஒத்திசைவின்மை பற்றிய புரிதல் தேவைப்படுகிறது.இந்தத் தேவைகள் இருந்தபோதிலும், பக்கவாட்டு ஆக்சிஜனேற்றம் பன்முகத்தன்மை போன்ற அளவு மதிப்பீடுகள், குறிப்பாக நானோ/அணு அளவில் இரும்பு, இன்னும் குறைவாகவே உள்ளன மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கான அவற்றின் முக்கியத்துவம் ஆராயப்படாமல் உள்ளது.சமீப காலம் வரை, Fe மற்றும் Ca போன்ற பல்வேறு தனிமங்களின் இரசாயன நிலை, நானோ அளவிலான ஒத்திசைவு கதிர்வீச்சு வசதிகளில் மென்மையான எக்ஸ்ரே ஒளிமின்னழுத்த நுண்ணோக்கியை (X-PEEM) பயன்படுத்தி எஃகு மாதிரிகளில் அளவுகோலாக விவரிக்கப்பட்டது.வேதியியல் உணர்திறன் X-கதிர் உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (XAS) நுட்பங்களுடன் இணைந்து, X-PEEM ஆனது உயர் இடஞ்சார்ந்த மற்றும் நிறமாலை தெளிவுத்திறனுடன் XAS அளவீட்டை செயல்படுத்துகிறது, நானோமீட்டர் அளவுகோல் 23 வரை இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறனுடன் தனிம கலவை மற்றும் அதன் வேதியியல் நிலை பற்றிய இரசாயன தகவல்களை வழங்குகிறது.ஒரு நுண்ணோக்கின் கீழ் துவக்கத்தின் தளத்தின் இந்த நிறமாலைக் கண்காணிப்பு உள்ளூர் இரசாயன சோதனைகளை எளிதாக்குகிறது மற்றும் Fe அடுக்கில் முன்னர் ஆராயப்படாத இரசாயன மாற்றங்களை இடஞ்சார்ந்த முறையில் நிரூபிக்க முடியும்.
இந்த ஆய்வு நானோ அளவிலான வேதியியல் வேறுபாடுகளைக் கண்டறிவதில் PEEM இன் நன்மைகளை விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் Ce-2507 இன் அரிப்பு நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கான நுண்ணறிவுள்ள அணு-நிலை மேற்பரப்பு பகுப்பாய்வு முறையை வழங்குகிறது.இது K-means cluster chemometric data24 ஐப் பயன்படுத்துகிறது, இதில் உள்ள தனிமங்களின் உலகளாவிய இரசாயன கலவையை (பன்முகத்தன்மை) வரைபடமாக்குகிறது, அவற்றின் வேதியியல் நிலைகள் புள்ளிவிவர பிரதிநிதித்துவத்தில் வழங்கப்படுகின்றன.குரோமியம் ஆக்சைடு பட முறிவினால் ஏற்படும் வழக்கமான அரிப்பைப் போலன்றி, தற்போதைய மோசமான செயலிழப்பு மற்றும் மோசமான அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவை Fe/Cr ஆக்சைடு அடுக்குக்கு அருகில் உள்ள உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட Fe3+ வளமான நானோ தீவுகளுக்குக் காரணம், இது பாதுகாப்பு ஆக்சைட்டின் தாக்குதலாக இருக்கலாம்.இது இடத்தில் ஒரு திரைப்படத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது.
சிதைந்த SDSS 2507 இன் அரிக்கும் நடத்தை முதலில் மின்வேதியியல் அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தி மதிப்பீடு செய்யப்பட்டது.அத்திப்பழத்தில்.அறை வெப்பநிலையில் FeCl3 இன் அமில (pH = 1) அக்வஸ் கரைசல்களில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மாதிரிகளுக்கான Nyquist மற்றும் Bode வளைவுகளை படம் 1 காட்டுகிறது.தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரோலைட் ஒரு வலுவான ஆக்சிஜனேற்ற முகவராக செயல்படுகிறது, இது செயலிழப்பு படத்தின் போக்கை உடைக்கும்.பொருள் நிலையான அறை வெப்பநிலை குழிக்கு உட்படவில்லை என்றாலும், இந்த பகுப்பாய்வுகள் சாத்தியமான தோல்வி நிகழ்வுகள் மற்றும் பிந்தைய அரிப்பு செயல்முறைகள் பற்றிய நுண்ணறிவை வழங்கின.மின்வேதியியல் மின்மறுப்பு நிறமாலை (EIS) நிறமாலையைப் பொருத்துவதற்கு சமமான சுற்று (படம். 1d) பயன்படுத்தப்பட்டது, அதனுடன் தொடர்புடைய பொருத்துதல் முடிவுகள் அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. தீர்வு சிகிச்சை மற்றும் சூடான வேலை மாதிரிகளைச் சோதிக்கும் போது முழுமையற்ற அரை வட்டங்கள் தோன்றின, அதே சமயம் தொடர்புடைய சுருக்கப்பட்ட அரை வட்டங்கள் குளிர்ச்சியாக உருட்டப்பட்டன (படம் 1b).EIS ஸ்பெக்ட்ரமில், அரைவட்ட ஆரம் துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பாக (Rp)25,26 எனக் கருதலாம்.டேபிள் 1 இல் உள்ள தீர்வு சிகிச்சை SDSS இன் Rp சுமார் 135 kΩ cm-2 ஆகும், இருப்பினும் சூடான வேலை மற்றும் குளிர்ந்த உருட்டப்பட்ட SDSS க்கு முறையே 34.7 மற்றும் 2.1 kΩ cm-2 என்ற மிகக் குறைந்த மதிப்புகளைக் காணலாம்.Rp இன் இந்த குறிப்பிடத்தக்க குறைவு, முந்தைய அறிக்கைகள் 27, 28, 29, 30 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, செயலற்ற தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பில் பிளாஸ்டிக் சிதைவின் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவைக் குறிக்கிறது.
ஒரு Nyquist, b, c போடே மின்மறுப்பு மற்றும் கட்ட வரைபடங்கள், மற்றும் d க்கு சமமான சுற்று மாதிரி, இதில் RS என்பது எலக்ட்ரோலைட் எதிர்ப்பு, Rp என்பது துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பு, மற்றும் QCPE என்பது ஐடியல் அல்லாத கொள்ளளவை (n) மாதிரியாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நிலையான கட்ட உறுப்பு ஆக்சைடு ஆகும்.EIS அளவீடுகள் சுமை இல்லாத திறனில் மேற்கொள்ளப்பட்டன.
முதல் வரிசை மாறிலிகள் போட் வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன மற்றும் உயர் அதிர்வெண் பீடபூமி எலக்ட்ரோலைட் எதிர்ப்பு RS26 ஐக் குறிக்கிறது.அதிர்வெண் குறையும்போது, ​​மின்மறுப்பு அதிகரிக்கிறது மற்றும் எதிர்மறை கட்ட கோணம் காணப்படுகிறது, இது கொள்ளளவு ஆதிக்கத்தைக் குறிக்கிறது.கட்ட கோணம் அதிகரிக்கிறது, அதன் அதிகபட்ச மதிப்பை ஒப்பீட்டளவில் பரந்த அதிர்வெண் வரம்பில் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது, பின்னர் குறைகிறது (படம் 1c).இருப்பினும், மூன்று நிகழ்வுகளிலும் இந்த அதிகபட்ச மதிப்பு இன்னும் 90°க்கும் குறைவாகவே உள்ளது, இது கொள்ளளவு சிதறல் காரணமாக ஒரு சிறந்த கொள்ளளவு நடத்தையைக் குறிக்கிறது.எனவே, QCPE நிலையான கட்ட உறுப்பு (CPE) என்பது மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை அல்லது ஒத்திசைவற்ற தன்மையிலிருந்து பெறப்பட்ட இடைமுக கொள்ளளவைக் குறிக்கப் பயன்படுகிறது, குறிப்பாக அணு அளவு, ஃப்ராக்டல் வடிவியல், மின்முனை போரோசிட்டி, அல்லாத சீரான திறன் மற்றும் மேற்பரப்பு சார்ந்த தற்போதைய விநியோகம்.மின்முனை வடிவியல்31,32.CPE மின்மறுப்பு:
இதில் j என்பது கற்பனை எண் மற்றும் ω என்பது கோண அதிர்வெண்.QCPE என்பது எலக்ட்ரோலைட்டின் செயலில் உள்ள திறந்த பகுதிக்கு விகிதாசாரமான ஒரு அதிர்வெண் சார்பற்ற மாறிலி ஆகும்.n என்பது ஒரு மின்தேக்கியின் சிறந்த கொள்ளளவு நடத்தையிலிருந்து விலகலை விவரிக்கும் ஒரு பரிமாணமற்ற சக்தி எண், அதாவது n என்பது 1க்கு நெருக்கமானது, CPE என்பது தூய கொள்ளளவிற்கு நெருக்கமானது, மேலும் n பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் இருந்தால், அது எதிர்ப்பாகும்.n இன் சிறிய விலகல், 1 க்கு அருகில், துருவமுனைப்பு சோதனைக்குப் பிறகு மேற்பரப்பின் இலட்சியமற்ற கொள்ளளவு நடத்தையைக் குறிக்கிறது.குளிர் உருட்டப்பட்ட SDSS இன் QCPE ஒத்த தயாரிப்புகளை விட அதிகமாக உள்ளது, அதாவது மேற்பரப்பு தரம் குறைவாக சீரானது.
துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் பெரும்பாலான அரிப்பு எதிர்ப்பு பண்புகளுக்கு இணங்க, SDSS இன் ஒப்பீட்டளவில் அதிக Cr உள்ளடக்கம் பொதுவாக மேற்பரப்பில் ஒரு செயலற்ற பாதுகாப்பு ஆக்சைடு படம் இருப்பதால் SDSS இன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பை விளைவிக்கிறது17.இந்த செயலற்ற படமானது பொதுவாக Cr3+ ஆக்சைடுகள் மற்றும்/அல்லது ஹைட்ராக்சைடுகளால் நிறைந்துள்ளது, முக்கியமாக Fe2+, Fe3+ ஆக்சைடுகள் மற்றும்/அல்லது (oxy)ஹைட்ராக்சைடுகள் 33 ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது.அதே மேற்பரப்பு சீரான தன்மை, செயலற்ற ஆக்சைடு அடுக்கு மற்றும் மேற்பரப்பில் தெரியும் சேதம் இல்லாமல், நுண்ணிய படங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, 6,7 சூடான வேலை மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS இன் அரிப்பு நடத்தை வேறுபட்டது, எனவே உருக்குலைந்த நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் எஃகு கட்டமைப்பு பண்புகளை ஆழமாக ஆய்வு செய்ய வேண்டும்.
சிதைந்த துருப்பிடிக்காத எஃகின் நுண் கட்டமைப்பு உள் மற்றும் ஒத்திசைவு உயர் ஆற்றல் எக்ஸ்-கதிர்களைப் பயன்படுத்தி அளவுரீதியாக ஆராயப்பட்டது (துணை புள்ளிவிவரங்கள் 1, 2).ஒரு விரிவான பகுப்பாய்வு துணைத் தகவலில் வழங்கப்படுகிறது.அவை பெரும்பாலும் பிரதான கட்டத்தின் வகைக்கு ஒத்திருந்தாலும், கட்ட அளவு பின்னங்களில் வேறுபாடுகள் காணப்படுகின்றன, அவை துணை அட்டவணை 1 இல் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. இந்த வேறுபாடுகள் மேற்பரப்பில் உள்ள ஒத்திசைவற்ற கட்ட பின்னங்களுடன் தொடர்புடையது, அதே போல் வெவ்வேறு ஆழங்களில் நிகழ்த்தப்படும் அளவீட்டு கட்ட பின்னங்களுடன்.எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் மூலம் கண்டறிதல்.(XRD) நிகழ்வு ஃபோட்டான்களின் பல்வேறு ஆற்றல் மூலங்களுடன்.ஆய்வக மூலத்திலிருந்து XRD ஆல் நிர்ணயிக்கப்பட்ட குளிர் உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளில் ஒப்பீட்டளவில் அதிக விகிதத்தில் ஆஸ்டெனைட், சிறந்த செயலற்ற தன்மையைக் குறிக்கிறது மற்றும் அதன் பின்னர் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது.கூடுதலாக, எஃகின் அரிப்பு எதிர்ப்பானது தானிய சுத்திகரிப்பு, தானிய அளவு குறைப்பு, நுண் சிதைவுகளின் அதிகரிப்பு மற்றும் தெர்மோமெக்கானிக்கல் சிகிச்சையின் போது ஏற்படும் இடப்பெயர்வு அடர்த்தி ஆகியவற்றின் அளவையும் சார்ந்துள்ளது36,37,38.சூடான-வேலை செய்யப்பட்ட மாதிரிகள், மைக்ரான் அளவிலான தானியங்களைக் குறிக்கும் அதிக தானியத் தன்மையை வெளிப்படுத்துகின்றன, அதே சமயம் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளில் (துணை படம். 3) காணப்பட்ட மென்மையான வளையங்கள் முந்தைய வேலையில் குறிப்பிடத்தக்க தானிய சுத்திகரிப்பு 6 இல் நானோ அளவில் குறிப்பிடுகின்றன, இது படம் செயலிழக்க பங்களிக்க வேண்டும்.அரிப்பு எதிர்ப்பின் உருவாக்கம் மற்றும் அதிகரிப்பு.அதிக இடப்பெயர்வு அடர்த்தி பொதுவாக குழிக்கு குறைந்த எதிர்ப்போடு தொடர்புடையது, இது மின்வேதியியல் அளவீடுகளுடன் நன்றாக ஒத்துப்போகிறது.
அடிப்படை தனிமங்களின் மைக்ரோடோமைன்களின் வேதியியல் நிலைகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் X-PEEM ஐப் பயன்படுத்தி முறையாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன.கலப்புத் தனிமங்கள் ஏராளமாக இருந்தாலும், Cr, Fe, Ni மற்றும் Ce39 ஆகியவை இங்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன, ஏனெனில் Cr ஒரு செயலற்ற படமொன்றை உருவாக்குவதற்கான முக்கிய உறுப்பு, Fe என்பது எஃகு முக்கிய உறுப்பு, மேலும் Ni செயலற்ற தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் ஃபெரைட்-ஆஸ்டெனிடிக் கட்ட அமைப்பையும் Ce மாற்றத்தின் நோக்கத்தையும் சமநிலைப்படுத்துகிறது.சின்க்ரோட்ரான் கதிர்வீச்சின் ஆற்றலை சரிசெய்வதன் மூலம், RAS ஆனது Cr (விளிம்பு L2.3), Fe (விளிம்பு L2.3), Ni (விளிம்பு L2.3) மற்றும் Ce (விளிம்பு M4.5) ஆகியவற்றின் முக்கிய அம்சங்களுடன் மேற்பரப்பில் இருந்து பூசப்பட்டது.சூடான உருவாக்கம் மற்றும் குளிர் உருட்டல் Ce-2507 SDSS.வெளியிடப்பட்ட தரவுகளுடன் ஆற்றல் அளவுத்திருத்தத்தை இணைப்பதன் மூலம் பொருத்தமான தரவு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது (எ.கா. XAS 40, 41 Fe L2, 3 விளிம்புகள்).
அத்திப்பழத்தில்.படம் 2, தனித்தனியாகக் குறிக்கப்பட்ட இடங்களில், ஹாட்-வேர்க் செய்யப்பட்ட (படம். 2a) மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட (படம். 2d) Ce-2507 SDSS ஆகியவற்றின் X-PEEM படங்களையும் Cr மற்றும் Fe L2,3 இன் XAS விளிம்புகளையும் காட்டுகிறது.XAS இன் L2,3 விளிம்பு 2p3/2 (L3 விளிம்பு) மற்றும் 2p1/2 (L2 விளிம்பு) ஸ்பின்-ஆர்பிட் பிளவு நிலைகளில் எலக்ட்ரான் ஒளிச்சேர்க்கைக்குப் பிறகு ஆக்கிரமிக்கப்படாத 3d நிலைகளை ஆய்வு செய்கிறது.Cr இன் வேலன்ஸ் நிலை பற்றிய தகவல் XAS இலிருந்து L2,3 விளிம்பில் படம் 2b இல் பெறப்பட்டது, இ.நீதிபதிகளுடன் ஒப்பீடு.42,43, L3 விளிம்பிற்கு அருகில் A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) மற்றும் D (582.2 eV) எனப் பெயரிடப்பட்ட நான்கு சிகரங்கள் காணப்பட்டதாகக் காட்டியது, இது Cr2O3 அயனிக்கு ஒத்த எண்முக Cr3+ ஐப் பிரதிபலிக்கிறது.2.0 eV44 இன் படிக புலத்தைப் பயன்படுத்தி Cr L2.3 இடைமுகத்தில் உள்ள படிக புலத்தின் பல கணக்கீடுகளிலிருந்து பெறப்பட்ட பேனல்கள் b மற்றும் e இல் காட்டப்பட்டுள்ள கோட்பாட்டு கணக்கீடுகளுடன் சோதனை நிறமாலை உடன்படுகிறது.சூடான-வேலை செய்யப்பட்ட மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS இன் இரண்டு மேற்பரப்புகளும் Cr2O3 இன் ஒப்பீட்டளவில் சீரான அடுக்குடன் பூசப்பட்டுள்ளன.
b Cr L2.3 விளிம்பு மற்றும் c Fe L2.3 விளிம்புடன் தொடர்புடைய வெப்ப சிதைந்த SDSS இன் X-PEEM வெப்பப் படம், e Cr L2.3 விளிம்புடன் தொடர்புடைய குளிர் உருட்டப்பட்ட SDSS இன் X-PEEM வெப்பப் படம் மற்றும் f Fe L2 .3 விளிம்புப் பக்க (f).XAS நிறமாலையானது வெப்பப் படங்களில் (a, d), (b) மற்றும் (e) இல் உள்ள ஆரஞ்சு நிற புள்ளியிடப்பட்ட கோடுகள் 2.0 eV இன் படிக புல மதிப்பு கொண்ட Cr3+ இன் உருவகப்படுத்தப்பட்ட XAS நிறமாலையைக் குறிக்கும் வெவ்வேறு இடநிலை நிலைகளில் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது.X-PEEM படங்களுக்கு, படத்தின் வாசிப்புத்திறனை மேம்படுத்த வெப்பத் தட்டுகளைப் பயன்படுத்தவும், அங்கு நீலம் முதல் சிவப்பு வரையிலான நிறங்கள் எக்ஸ்-ரே உறிஞ்சுதலின் தீவிரத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் (குறைந்த நிலையில் இருந்து அதிக).
இந்த உலோகத் தனிமங்களின் வேதியியல் சூழலைப் பொருட்படுத்தாமல், இரண்டு மாதிரிகளுக்கும் Ni மற்றும் Ce கலப்புத் தனிமங்களின் சேர்க்கைகளின் வேதியியல் நிலை மாறாமல் இருந்தது.கூடுதல் வரைதல்.படங்கள் 5-9 X-PEEM படங்கள் மற்றும் Ni மற்றும் Ce க்கான தொடர்புடைய XAS ஸ்பெக்ட்ராவை சூடான வேலை மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளின் மேற்பரப்பில் பல்வேறு நிலைகளில் காட்டுகின்றன.Ni XAS ஆனது Ni2+ இன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை சூடான-வேலை செய்யப்பட்ட மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளின் (துணை விவாதம்) முழு அளவிடப்பட்ட மேற்பரப்பில் காட்டுகிறது.சூடான-வேலை செய்யப்பட்ட மாதிரிகள் விஷயத்தில், Ce இன் XAS சமிக்ஞை கவனிக்கப்படவில்லை, அதே சமயம் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகள் விஷயத்தில், Ce3+ இன் ஸ்பெக்ட்ரம் கவனிக்கப்பட்டது.குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளில் Ce புள்ளிகளை அவதானித்ததில், Ce முக்கியமாக வீழ்படிவுகளின் வடிவத்தில் தோன்றுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.
வெப்ப சிதைந்த SDSS இல், Fe L2,3 விளிம்பில் XAS இல் உள்ளூர் கட்டமைப்பு மாற்றம் காணப்படவில்லை (படம் 2c).இருப்பினும், Fe மேட்ரிக்ஸ் மைக்ரோ-பிராந்தியமாக குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS இன் தோராயமாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஏழு புள்ளிகளில் அதன் இரசாயன நிலையை படம் 2f இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மாற்றுகிறது.கூடுதலாக, படம் 2f இல் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இடங்களில் Fe இன் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களைப் பற்றிய துல்லியமான யோசனையைப் பெறுவதற்காக, உள்ளூர் மேற்பரப்பு ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன (படம். 3 மற்றும் துணை படம். 10) இதில் சிறிய வட்டப் பகுதிகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன.α-Fe2O3 அமைப்புகளின் Fe L2,3 விளிம்பின் XAS ஸ்பெக்ட்ரா மற்றும் Fe2+ ஆக்டோஹெட்ரல் ஆக்சைடுகள் 1.0 (Fe2+) மற்றும் 1.0 (Fe3+)44 ஆகியவற்றின் படிக புலங்களைப் பயன்படுத்தி பல படிக புலக் கணக்கீடுகளால் வடிவமைக்கப்பட்டன. α-Fe2O3 மற்றும் γ-Fe2O3 ஆகியவை வெவ்வேறு உள்ளூர் சமச்சீர்நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன45,46, Fe3O4 ஆனது Fe2+ & Fe3+,47, மற்றும் FeO45 இரண்டையும் முறையாக இருவேறு Fe2+ ஆக்சைடாக (3d6) சேர்க்கிறது. α-Fe2O3 மற்றும் γ-Fe2O3 ஆகியவை வெவ்வேறு உள்ளூர் சமச்சீர்நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன45,46, Fe3O4 Fe2+ & Fe3+,47 மற்றும் FeO45 ஆகிய இரண்டின் கலவையையும் முறையாக இருவேறு Fe2+ ஆக்சைடாக (3d6) கொண்டுள்ளது.α-Fe2O3 மற்றும் γ-Fe2O3 ஆகியவை வெவ்வேறு உள்ளூர் சமச்சீர்நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன.α-Fe2O3 மற்றும் γ-Fe2O3 ஆகியவை வெவ்வேறு உள்ளூர் சமச்சீர்நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன.α-Fe2O3 இல் உள்ள அனைத்து Fe3+ அயனிகளும் Oh நிலைகளை மட்டுமே கொண்டிருக்கின்றன, அதே சமயம் γ-Fe2O3 பொதுவாக Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3]ஆல் குறிப்பிடப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக O4 ஸ்பைனல் காலியிடங்களுடன்.எனவே, γ-Fe2O3 இல் உள்ள Fe3+ அயனிகள் Td மற்றும் Oh ஆகிய இரண்டு நிலைகளையும் கொண்டுள்ளன.முந்தைய தாளில் குறிப்பிட்டுள்ளபடி, 45 இரண்டின் தீவிர விகிதம் வேறுபட்டிருந்தாலும், அவற்றின் தீவிர விகிதம் e/t2g ≈1 ஆகும், அதே நேரத்தில் கவனிக்கப்பட்ட தீவிர விகிதம் eg/t2g சுமார் 1 ஆகும். தற்போதைய சூழ்நிலையில் Fe3+ மட்டுமே இருப்பதற்கான சாத்தியத்தை இது விலக்குகிறது.Fe3O4 இன் Fe2+ மற்றும் Fe3+ இரண்டையும் கருத்தில் கொண்டு, Fe க்கு பலவீனமான (வலுவான) L3 விளிம்பைக் கொண்டதாக அறியப்பட்ட முதல் அம்சமானது சிறிய (பெரிய) ஆக்கிரமிக்கப்படாத நிலை t2g ஐக் குறிக்கிறது.இது Fe2+ (Fe3+) க்கு பொருந்தும், இது அதிகரிப்பின் முதல் அம்சம் Fe2+47 இன் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்பைக் குறிக்கிறது.இந்த முடிவுகள் Fe2+ மற்றும் γ-Fe2O3, α-Fe2O3 மற்றும்/அல்லது Fe3O4 ஆகியவற்றின் சகவாழ்வு கலவைகளின் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மேற்பரப்பில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.
XAS ஸ்பெக்ட்ராவின் (a, c) மற்றும் (b, d) விரிவாக்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த வெப்ப இமேஜிங் படங்கள் Fe L2,3 விளிம்பைக் கடக்கும் பல்வேறு இடஞ்சார்ந்த நிலைகளில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதிகள் 2 மற்றும் E இல் படம்.2டி.
பெறப்பட்ட சோதனை தரவு (படம். 4a மற்றும் துணை படம். 11) 40, 41, 48 தூய சேர்மங்களுக்கான தரவுகளுடன் திட்டமிடப்பட்டு ஒப்பிடப்படுகிறது. மூன்று வெவ்வேறு வகையான சோதனை அனுசரிக்கப்பட்டது Fe L-எட்ஜ் XAS ஸ்பெக்ட்ரா (XAS- 1, XAS-2 மற்றும் XAS-3: படம் 4a).குறிப்பாக, படம் 3b இல் ஸ்பெக்ட்ரம் 2-a (XAS-1 எனக் குறிக்கப்படுகிறது), அதைத் தொடர்ந்து ஸ்பெக்ட்ரம் 2-b (XAS-2 என பெயரிடப்பட்டது) முழு கண்டறிதல் பகுதியிலும் காணப்பட்டது, அதே நேரத்தில் E-3 போன்ற நிறமாலை படம் 3d இல் காணப்பட்டது (XAS-3 என பெயரிடப்பட்டது) குறிப்பிட்ட இடங்களில் காணப்பட்டது.ஒரு விதியாக, ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரியில் இருக்கும் வேலன்ஸ் நிலைகளை அடையாளம் காண நான்கு அளவுருக்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன: (1) நிறமாலை பண்புகள் L3 மற்றும் L2, (2) L3 மற்றும் L2 பண்புகளின் ஆற்றல் நிலைகள், (3) ஆற்றல் வேறுபாடு L3-L2., ( 4) L2/L3 தீவிர விகிதம்.காட்சி அவதானிப்புகளின்படி (படம் 4a), Fe0, Fe2+ மற்றும் Fe3+ ஆகிய மூன்று Fe கூறுகளும் ஆய்வின் கீழ் SDSS மேற்பரப்பில் உள்ளன.கணக்கிடப்பட்ட தீவிர விகிதம் L2/L3 மூன்று கூறுகளின் இருப்பையும் குறிக்கிறது.
காணப்பட்ட மூன்று வெவ்வேறு சோதனைத் தரவுகளுடன் Fe இன் உருவகப்படுத்தப்பட்ட XAS ஸ்பெக்ட்ரா (திடக் கோடுகள் XAS-1, XAS-2 மற்றும் XAS-3 படம் 2 மற்றும் 3 இல் 2-a, 2-b மற்றும் E-3 உடன் ஒத்துள்ளது) ஒப்பீடு , Octahedrons Fe2+, Fe3+ உடன் படிக புல மதிப்புகள் 1.1.5 eV மற்றும் தரவுகளுடன் முறையே 1.0 eV மற்றும் V , XAS-2, XAS-3) மற்றும் தொடர்புடைய உகந்த LCF தரவு (திட கருப்பு கோடு), மேலும் XAS-3 ஸ்பெக்ட்ரா வடிவில் Fe3O4 (F இன் கலப்பு நிலை) மற்றும் Fe2O3 (தூய Fe3+) தரநிலைகள்.
இரும்பு ஆக்சைடு கலவையை அளவிட 40, 41, 48 ஆகிய மூன்று தரங்களின் நேரியல் சேர்க்கை பொருத்தம் (LCF) பயன்படுத்தப்பட்டது.எல்சிஎஃப் மூன்று தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட Fe L-எட்ஜ் XAS ஸ்பெக்ட்ராவில் மிக உயர்ந்த மாறுபாட்டைக் காட்டும், அதாவது XAS-1, XAS-2 மற்றும் XAS-3, படம் 4b-d இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.LCF பொருத்துதல்களுக்கு, 10% Fe0 எல்லா தரவிலும் ஒரு சிறிய லெட்ஜை நாங்கள் கவனித்தோம் என்பதாலும், உலோக இரும்பு எஃகின் முக்கிய அங்கம் என்பதாலும் எல்லா நிகழ்வுகளிலும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டது. உண்மையில், Fe (~6 nm)49க்கான X-PEEM இன் சோதனை ஆழமானது மதிப்பிடப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற அடுக்கு தடிமன் (சற்று > 4 nm) விட பெரியது, இது செயலற்ற அடுக்குக்கு கீழே உள்ள இரும்பு அணி (Fe0) இலிருந்து சமிக்ஞையை கண்டறிய அனுமதிக்கிறது. உண்மையில், Fe (~6 nm)49க்கான X-PEEM இன் சோதனை ஆழமானது மதிப்பிடப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற அடுக்கு தடிமன் (சற்று > 4 nm) விட பெரியது, இது செயலற்ற அடுக்குக்கு கீழே உள்ள இரும்பு அணி (Fe0) இலிருந்து சமிக்ஞையை கண்டறிய அனுமதிக்கிறது. டெய்ஸ்ட்விடெல்னோ, ப்ரோப்னயா க்ளூபினா எக்ஸ்-பீம் ஃபே (~ 6 நா.மீ.)49 பொலிஷ், செம் பிரட்போலகேமயா டோல்ஷினா ஸ்லோம் ஆக்கிஸ்லோன், ஜெலஸ்னோய் மாட்ரிஸ் (Fe0) போட் பாசிவிருயூசிம் ஸ்லோம் என்ற சிக்னலைப் பயன்படுத்துகிறது. உண்மையில், Fe (~6 nm)49 க்கான ஆய்வு X-PEEM ஆழமானது, ஆக்சிவேஷன் லேயரின் (சற்று > 4 nm) தடிமனைக் காட்டிலும் அதிகமாக உள்ளது.事实上,X-PEEM 对 Fe（~6 nm）49 的检测深度大于估计的氧化层厚度（畵> 4 nm层下方的铁基体（Fe0）的信号。事实上 , X-PEEM 对 Fe （~ 6 என்எம்钝化层 下方 铁基体号ஃபேக்டிசெஸ்கி, க்ளூபினா ஒப்னருஜெனிய Fe (~ 6 nm) 49 с помощью X-PEEM bolshee, CHEM ப்ரெட்பொலகேமிய > விளையாட்டு 4 என்எம்), ஜெலஸ்னோய் மேட்ரிஸ் (Fe0) நிஜே பஸ்ஸிவிருஷுஷெகோ ஸ்லோயாவின் சிக்னலைப் பயன்படுத்துகிறது. உண்மையில், X-PEEM ஆல் Fe (~6 nm) 49 ஐக் கண்டறிவதன் ஆழம், ஆக்சைடு அடுக்கின் எதிர்பார்க்கப்படும் தடிமன் (சற்று > 4 nm) விட அதிகமாக உள்ளது, இது செயலற்ற அடுக்குக்குக் கீழே உள்ள இரும்பு அணி (Fe0) இலிருந்து சமிக்ஞையைக் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது. .கவனிக்கப்பட்ட சோதனைத் தரவுகளுக்கான சிறந்த தீர்வைக் கண்டறிய Fe2+ மற்றும் Fe3+ இன் பல்வேறு சேர்க்கைகள் செய்யப்பட்டன.அத்திப்பழத்தில்.Fe2+ ​​மற்றும் Fe3+ ஆகியவற்றின் கலவைக்கான XAS-1 ஸ்பெக்ட்ரத்தை 4b காட்டுகிறது, அங்கு Fe2+ மற்றும் Fe3+ விகிதங்கள் சுமார் 45% வரை ஒத்திருந்தன, இது Fe இன் கலப்பு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளைக் குறிக்கிறது.XAS-2 ஸ்பெக்ட்ரமைப் பொறுத்தவரை, Fe2+ மற்றும் Fe3+ சதவீதம் முறையே ~30% மற்றும் 60% ஆக இருக்கும்.Fe2+ ​​என்பது Fe3+ ஐ விட குறைவாக உள்ளது.Fe2+ ​​மற்றும் Fe3 விகிதம், 1:2 க்கு சமமானது, Fe3O4 ஆனது Fe அயனிகளுக்கு இடையில் அதே விகிதத்தில் உருவாக்கப்படலாம்.கூடுதலாக, XAS-3 ஸ்பெக்ட்ரமைப் பொறுத்தவரை, Fe2+ மற்றும் Fe3+ இன் சதவீதம் ~10% மற்றும் 80% ஆக மாறும், இது Fe2+ ஐ Fe3+ ஆக அதிகமாக மாற்றுவதைக் குறிக்கிறது.மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, Fe3+ ஆனது α-Fe2O3, γ-Fe2O3 அல்லது Fe3O4 இலிருந்து வரலாம்.Fe3+ இன் மிகவும் சாத்தியமான மூலத்தைப் புரிந்து கொள்ள, XAS-3 ஸ்பெக்ட்ரம் வெவ்வேறு Fe3+ தரநிலைகளுடன் படம் 4e இல் திட்டமிடப்பட்டது, B உச்சநிலையைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது இரு தரங்களுடனும் ஒற்றுமையைக் காட்டுகிறது.இருப்பினும், தோள்பட்டை சிகரங்களின் தீவிரம் (A: Fe2+ இலிருந்து) மற்றும் B/A தீவிர விகிதம் XAS-3 இன் ஸ்பெக்ட்ரம் நெருக்கமாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது, ஆனால் γ-Fe2O3 ஸ்பெக்ட்ரம் உடன் ஒத்துப்போவதில்லை.மொத்தமாக γ-Fe2O3 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​A SDSS இன் Fe 2p XAS உச்சம் சற்று அதிக தீவிரத்தைக் கொண்டுள்ளது (படம் 4e), இது Fe2+ இன் அதிக தீவிரத்தைக் குறிக்கிறது.XAS-3 இன் ஸ்பெக்ட்ரம் γ-Fe2O3 ஐப் போலவே இருந்தாலும், Oh மற்றும் Td நிலைகளில் Fe3+ உள்ளது, L2,3 விளிம்பில் மட்டுமே வெவ்வேறு வேலன்ஸ் நிலைகள் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு அல்லது L2/L3 தீவிர விகிதம் ஆகியவை தொடர்ந்து ஆராய்ச்சிக்கு உட்பட்டவை.இறுதி நிறமாலையை பாதிக்கும் பல்வேறு காரணிகளின் சிக்கலான தன்மை காரணமாக விவாதம் 41.
மேலே விவரிக்கப்பட்ட ஆர்வமுள்ள தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதிகளின் வேதியியல் நிலையின் நிறமாலை வேறுபாடுகளுக்கு மேலதிகமாக, K- அதாவது கிளஸ்டரிங் முறையைப் பயன்படுத்தி மாதிரி மேற்பரப்பில் பெறப்பட்ட அனைத்து XAS ஸ்பெக்ட்ராவையும் வகைப்படுத்துவதன் மூலம் Cr மற்றும் Fe முக்கிய கூறுகளின் உலகளாவிய வேதியியல் பன்முகத்தன்மை மதிப்பிடப்பட்டது.சிஆர் எல் விளிம்பு சுயவிவரங்கள் படம் காட்டப்பட்டுள்ள சூடான-வேலை செய்யப்பட்ட மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளில் இரண்டு இடஞ்சார்ந்த விநியோகிக்கப்பட்ட உகந்த கிளஸ்டர்களை உருவாக்குகின்றன.5. XAS Cr ஸ்பெக்ட்ராவின் இரண்டு சென்ட்ராய்டுகள் ஒப்பிடக்கூடியதாக இருப்பதால், உள்ளூர் கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் எதுவும் ஒத்ததாகக் கருதப்படவில்லை என்பது தெளிவாகிறது.இரண்டு கிளஸ்டர்களின் இந்த நிறமாலை வடிவங்கள் Cr2O342 உடன் ஒத்ததாக இருக்கும், அதாவது Cr2O3 அடுக்குகள் SDSS இல் ஒப்பீட்டளவில் சமமான இடைவெளியில் உள்ளன.
Cr L K- என்பது விளிம்பு மண்டலக் கொத்துகள், மற்றும் b என்பது தொடர்புடைய XAS மையங்கள்.K-இன் முடிவுகள் குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS இன் X-PEEM ஒப்பீடு: C Cr L2.3 விளிம்பு பகுதி K-என்பது கிளஸ்டர்கள் மற்றும் d தொடர்புடைய XAS சென்ட்ராய்டுகள்.
மிகவும் சிக்கலான FeL விளிம்பு வரைபடங்களை விளக்குவதற்கு, நான்கு மற்றும் ஐந்து உகந்த க்ளஸ்டர்கள் மற்றும் அவற்றுடன் தொடர்புடைய சென்ட்ராய்டுகள் (ஸ்பெக்ட்ரல் சுயவிவரங்கள்) முறையே சூடான வேலை மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டன.எனவே, படம்.4 இல் காட்டப்பட்டுள்ள LCF ஐ பொருத்துவதன் மூலம் Fe2+ மற்றும் Fe3+ இன் சதவீதத்தை (%) பெறலாம்.Fe0 இன் செயல்பாடாக சூடோஎலக்ட்ரோடு சாத்தியமுள்ள எப்ஸூடோ, மேற்பரப்பு ஆக்சைடு படத்தின் நுண்ணிய வேதியியல் சீரற்ற தன்மையை வெளிப்படுத்த பயன்படுத்தப்பட்டது.Epseudo தோராயமாக கலவை விதியால் மதிப்பிடப்படுகிறது,
\(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) முறையே \(\rm{Fe} + 2e^ – \ to \rm { Fe}^{2 + (3 + )}\), 0.440 மற்றும் 0.036 V.குறைந்த திறன் கொண்ட பகுதிகளில் Fe3+ கலவையின் அதிக உள்ளடக்கம் உள்ளது.வெப்பச் சிதைந்த மாதிரிகளில் சாத்தியமான விநியோகம் அடுக்குத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, அதிகபட்சமாக சுமார் 0.119 V (படம் 6a, b).இந்த சாத்தியமான விநியோகம் மேற்பரப்பு நிலப்பரப்புடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது (படம் 6a).அடிப்படை லேமினார் உட்புறத்தில் வேறு எந்த நிலை சார்ந்த மாற்றங்களும் காணப்படவில்லை (படம். 6b).மாறாக, குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS இல் Fe2+ மற்றும் Fe3+ இன் வெவ்வேறு உள்ளடக்கங்களுடன் வேறுபட்ட ஆக்சைடுகளை இணைப்பதற்காக, போலி பொட்டன்ஷியலின் சீரற்ற தன்மையை ஒருவர் அவதானிக்கலாம் (படம். 6c, d).Fe3+ ஆக்சைடுகள் மற்றும்/அல்லது (ஆக்சி) ஹைட்ராக்சைடுகள் எஃகு துருவின் முக்கிய அங்கங்களாகும் மற்றும் அவை ஆக்ஸிஜன் மற்றும் தண்ணீருக்கு ஊடுருவக்கூடியவை50.இந்த வழக்கில், Fe3+ நிறைந்த தீவுகள் உள்நாட்டில் விநியோகிக்கப்படுகின்றன மற்றும் அரிக்கப்பட்ட பகுதிகளாக கருதப்படுகின்றன.அதே நேரத்தில், சாத்தியமான புலத்தில் உள்ள சாய்வு, சாத்தியமான முழுமையான மதிப்பைக் காட்டிலும், செயலில் உள்ள அரிப்பு தளங்களின் உள்ளூர்மயமாக்கலுக்கான குறிகாட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.குளிர் உருட்டப்பட்ட SDSS இன் மேற்பரப்பில் Fe2+ மற்றும் Fe3+ இன் இந்த சீரற்ற விநியோகம் உள்ளூர் வேதியியலை மாற்றும் மற்றும் ஆக்சைடு ஃபிலிம் முறிவு மற்றும் அரிப்பு எதிர்வினைகளின் போது மிகவும் நடைமுறைச் செயலில் உள்ள மேற்பரப்புப் பகுதியை வழங்குகிறது, இது அடிப்படை உலோக மேட்ரிக்ஸைத் தொடர்ந்து சிதைக்க அனுமதிக்கிறது, இதன் விளைவாக உள் பன்முகத்தன்மை ஏற்படுகிறது.பண்புகள் மற்றும் செயலற்ற அடுக்கின் பாதுகாப்பு பண்புகளை குறைக்கிறது.
K-என்பது சூடான-சிதைக்கப்பட்ட X-PEEM ac மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS இன் Fe L2.3 விளிம்பில் உள்ள கிளஸ்டர்கள் மற்றும் தொடர்புடைய XAS சென்ட்ராய்டுகள்.a, d K- என்றால் X-PEEM படங்களில் மேலெழுதப்பட்ட க்ளஸ்டர் ப்ளாட்கள்.கணக்கிடப்பட்ட சூடோ எலக்ட்ரோடு சாத்தியம் (எப்ஸூடோ) K-மீன்ஸ் கிளஸ்டர் ப்ளாட்டுடன் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது.X-PEEM படத்தின் பிரகாசம், படம் 2 இல் உள்ள நிறம் போன்றது X-ray உறிஞ்சுதல் தீவிரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்.
ஒப்பீட்டளவில் சீரான Cr ஆனால் Fe இன் வெவ்வேறு இரசாயன நிலை சூடான வேலை மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட Ce-2507 இல் வெவ்வேறு ஆக்சைடு பட சேதம் மற்றும் அரிப்பு வடிவங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது.குளிர் உருட்டப்பட்ட Ce-2507 இன் இந்த சொத்து நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.ஏறக்குறைய நடுநிலையான இந்த வேலையில் சுற்றுப்புற காற்றில் Fe இன் ஆக்சைடுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகள் உருவாவதைப் பொறுத்தவரை, எதிர்வினைகள் பின்வருமாறு:
மேலே உள்ள எதிர்வினைகள் X-PEEM பகுப்பாய்வின் அடிப்படையில் பின்வரும் காட்சிகளில் நிகழ்கின்றன.Fe0 உடன் தொடர்புடைய ஒரு சிறிய தோள்பட்டை அடிப்படை உலோக இரும்புடன் தொடர்புடையது.சுற்றுச்சூழலுடன் உலோக Fe இன் எதிர்வினை Fe(OH)2 அடுக்கு (சமன்பாடு (5)) உருவாகிறது, இது Fe L-எட்ஜ் XAS இல் Fe2+ சமிக்ஞையை மேம்படுத்துகிறது.காற்றில் நீண்ட நேரம் வெளிப்படுவதால் Fe(OH)252,53 க்குப் பிறகு Fe3O4 மற்றும்/அல்லது Fe2O3 ஆக்சைடுகள் உருவாகலாம்.Fe, Fe3O4 மற்றும் Fe2O3 இன் இரண்டு நிலையான வடிவங்கள், Cr3+ பணக்கார பாதுகாப்பு அடுக்கிலும் உருவாகலாம், இதில் Fe3O4 சீரான மற்றும் ஒட்டும் அமைப்பை விரும்புகிறது.இரண்டின் இருப்பும் கலப்பு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் (XAS-1 ஸ்பெக்ட்ரம்) விளைகிறது.XAS-2 ஸ்பெக்ட்ரம் முக்கியமாக Fe3O4 உடன் ஒத்துள்ளது.பல இடங்களில் XAS-3 நிறமாலையின் அவதானிப்பு γ-Fe2O3 க்கு முழுமையான மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது.விரிக்கப்பட்ட X-கதிர்களின் ஊடுருவல் ஆழம் சுமார் 50 nm ஆக இருப்பதால், கீழ் அடுக்கில் இருந்து வரும் சமிக்ஞை A உச்சக்கட்டத்தின் அதிக தீவிரத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
XPA ஸ்பெக்ட்ரம், ஆக்சைடு படத்தில் உள்ள Fe கூறு, Cr ஆக்சைடு அடுக்குடன் இணைந்து அடுக்கு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.அரிப்பின் போது Cr2O3 இன் உள்ளூர் ஒத்திசைவின்மை காரணமாக செயலற்ற தன்மையின் அறிகுறிகளுக்கு மாறாக, இந்த வேலையில் Cr2O3 இன் சீரான அடுக்கு இருந்தபோதிலும், இந்த விஷயத்தில் குறைந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு காணப்படுகிறது, குறிப்பாக குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளுக்கு.கவனிக்கப்பட்ட நடத்தை மேல் அடுக்கில் (Fe) இரசாயன ஆக்சிஜனேற்ற நிலையின் பன்முகத்தன்மை என புரிந்து கொள்ள முடியும், இது அரிப்பு செயல்திறனை பாதிக்கிறது.மேல் அடுக்கு (இரும்பு ஆக்சைடு) மற்றும் கீழ் அடுக்கு (குரோமியம் ஆக்சைடு) 52,53 ஆகியவற்றின் அதே ஸ்டோச்சியோமெட்ரி காரணமாக, அவற்றுக்கிடையேயான சிறந்த தொடர்பு (ஒட்டுதல்) உலோகம் அல்லது ஆக்ஸிஜன் அயனிகளை லேட்டிஸில் மெதுவாக கொண்டு செல்கிறது, இது அரிப்பு எதிர்ப்பின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.எனவே, தொடர்ச்சியான ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதம், அதாவது Fe இன் ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற நிலை, திடீர் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் மாற்றங்களை விட விரும்பத்தக்கது.வெப்ப-சிதைக்கப்பட்ட SDSS மிகவும் சீரான மேற்பரப்பு, அடர்த்தியான பாதுகாப்பு அடுக்கு மற்றும் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.குளிர்-உருட்டப்பட்ட SDSS க்கு, பாதுகாப்பு அடுக்கின் கீழ் Fe3 + நிறைந்த தீவுகள் இருப்பது மேற்பரப்பின் ஒருமைப்பாட்டை மீறுகிறது மற்றும் அருகிலுள்ள அடி மூலக்கூறுடன் கால்வனிக் அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது Rp இல் கூர்மையான வீழ்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது (அட்டவணை 1).EIS ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பு குறைக்கப்படுகிறது.பிளாஸ்டிக் சிதைவு காரணமாக Fe3+ வளமான தீவுகளின் உள்ளூர் விநியோகம் முக்கியமாக அரிப்பு எதிர்ப்பை பாதிக்கிறது என்பதைக் காணலாம், இது இந்த வேலையில் ஒரு திருப்புமுனையாகும்.எனவே, இந்த ஆய்வு பிளாஸ்டிக் சிதைவு முறை மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்ட SDSS மாதிரிகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பைக் குறைப்பதற்கான ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் மைக்ரோஸ்கோபிக் படங்களை வழங்குகிறது.
கூடுதலாக, டூயல் ஃபேஸ் ஸ்டீல்களில் அரிதான எர்த் அலோயிங் சிறந்த செயல்திறனைக் காட்டினாலும், ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் மைக்ரோஸ்கோபியின் படி அரிப்பு நடத்தையின் அடிப்படையில் தனிப்பட்ட எஃகு மேட்ரிக்ஸுடன் இந்த சேர்க்கை உறுப்புகளின் தொடர்பு மழுப்பலாகவே உள்ளது.Ce சிக்னல்களின் தோற்றம் (XAS M-விளிம்புகள் வழியாக) குளிர் உருட்டலின் போது ஒரு சில இடங்களில் மட்டுமே தோன்றும், ஆனால் SDSS இன் சூடான சிதைவின் போது மறைந்துவிடும், இது ஒரே மாதிரியான கலவையை விட எஃகு மேட்ரிக்ஸில் Ce இன் உள்ளூர் மழைப்பொழிவைக் குறிக்கிறது.SDSS6,7 இன் இயந்திர பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்தவில்லை என்றாலும், அரிதான பூமியின் தனிமங்களின் இருப்பு சேர்ப்புகளின் அளவைக் குறைக்கிறது மற்றும் ஆரம்பப் பகுதியில் குழிவுறுவதைத் தடுக்கிறது54.
முடிவில், நானோ அளவிலான கூறுகளின் இரசாயன உள்ளடக்கத்தை அளவிடுவதன் மூலம் சீரியத்துடன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட 2507 SDSS இன் அரிப்பின் மீது மேற்பரப்பு பன்முகத்தன்மையின் விளைவை இந்த வேலை வெளிப்படுத்துகிறது.துருப்பிடிக்காத எஃகு ஏன் ஒரு பாதுகாப்பு ஆக்சைடு அடுக்கின் கீழ் கூட அரிக்கிறது என்ற கேள்விக்கு, அதன் நுண் கட்டமைப்பு, மேற்பரப்பு வேதியியல் மற்றும் சிக்னல் செயலாக்கத்தை K- அதாவது கிளஸ்டரிங் மூலம் அளவிடுவதன் மூலம் நாங்கள் பதிலளிக்கிறோம்.Fe3+ நிறைந்த தீவுகள், அவற்றின் எண்முக மற்றும் டெட்ராஹெட்ரல் ஒருங்கிணைப்பு உட்பட, கலப்பு Fe2+/Fe3+ முழு அம்சத்துடன், குளிர்-உருட்டப்பட்ட ஆக்சைடு படமான SDSS இன் சேதம் மற்றும் அரிப்புக்கான ஆதாரமாக இருப்பது நிறுவப்பட்டுள்ளது.Fe3+ ஆல் ஆதிக்கம் செலுத்தும் நானோ தீவுகள் போதுமான ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் Cr2O3 செயலிழக்கும் அடுக்கு முன்னிலையில் கூட மோசமான அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கு வழிவகுக்கும்.அரிப்பில் நானோ அளவிலான வேதியியல் பன்முகத்தன்மையின் விளைவை நிர்ணயிப்பதில் முறையான முன்னேற்றங்களுக்கு மேலதிகமாக, எஃகு தயாரிப்பின் போது துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்கு பொறியியல் செயல்முறைகளை ஊக்குவிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படும் Ce-2507 SDSS இங்காட்டைத் தயாரிக்க, தூய இரும்புக் குழாயால் சீல் செய்யப்பட்ட Fe-Ce மாஸ்டர் அலாய் உள்ளிட்ட கலப்பு கலவையானது உருகிய எஃகு தயாரிக்க 150 கிலோ நடுத்தர அதிர்வெண் தூண்டல் உலையில் உருக்கி ஒரு அச்சுக்குள் ஊற்றப்பட்டது.அளவிடப்பட்ட இரசாயன கலவைகள் (wt%) துணை அட்டவணை 2 இல் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. இங்காட்கள் முதலில் சூடாகத் தொகுதிகளாக உருவாக்கப்படுகின்றன.பின்னர் அது திடமான கரைசலின் நிலையில் எஃகு பெற 60 நிமிடங்களுக்கு 1050 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் இணைக்கப்பட்டது, பின்னர் அறை வெப்பநிலையில் தண்ணீரில் தணிக்கப்பட்டது.படிநிலைகள், தானிய அளவு மற்றும் உருவவியல் ஆகியவற்றைப் படிக்க TEM மற்றும் DOE ஐப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யப்பட்ட மாதிரிகள் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டன.மாதிரிகள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறை பற்றிய விரிவான தகவல்களை மற்ற ஆதாரங்களில் காணலாம்6,7.
சூடான சுருக்கத்திற்கான உருளை மாதிரிகள் (φ10 மிமீ × 15 மிமீ) செயலாக்கப்பட்டன, இதனால் சிலிண்டரின் அச்சு தொகுதியின் சிதைவு திசைக்கு இணையாக இருக்கும்.0.01-10 s-1 வரம்பில் நிலையான திரிபு விகிதத்தில் Gleeble-3800 வெப்ப சிமுலேட்டரைப் பயன்படுத்தி 1000-1150 ° C வரம்பில் பல்வேறு வெப்பநிலையில் உயர்-வெப்பநிலை சுருக்கம் மேற்கொள்ளப்பட்டது.சிதைப்பதற்கு முன், மாதிரிகள் வெப்பநிலை சாய்வை அகற்ற தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் 2 நிமிடங்களுக்கு 10 °C s-1 என்ற விகிதத்தில் சூடேற்றப்பட்டன.வெப்பநிலை சீரான தன்மையை அடைந்த பிறகு, மாதிரி 0.7 இன் உண்மையான திரிபு மதிப்பிற்கு சிதைக்கப்பட்டது.சிதைந்த பிறகு, சிதைந்த கட்டமைப்பைப் பாதுகாக்க மாதிரிகள் உடனடியாக தண்ணீரில் தணிக்கப்பட்டன.கடினப்படுத்தப்பட்ட மாதிரி பின்னர் சுருக்க திசைக்கு இணையாக வெட்டப்படுகிறது.இந்தக் குறிப்பிட்ட ஆய்வுக்கு, 1050°C, 10 s-1 என்ற சூடான ஸ்ட்ரெய்ன் நிலையில் உள்ள ஒரு மாதிரியைத் தேர்ந்தெடுத்தோம், ஏனெனில் கவனிக்கப்பட்ட மைக்ரோஹார்ட்னெஸ் மற்ற மாதிரிகளை விட அதிகமாக இருந்தது7.
Ce-2507 திடக் கரைசலின் பாரிய (80 × 10 × 17 மிமீ3) மாதிரிகள் எல்ஜி-300 மூன்று-கட்ட ஒத்திசைவற்ற டூ-ரோல் மில்லில் மற்ற அனைத்து சிதைவு நிலைகளிலும் சிறந்த இயந்திர பண்புகளுடன் பயன்படுத்தப்பட்டன.ஒவ்வொரு பாதைக்கும் திரிபு விகிதம் மற்றும் தடிமன் குறைப்பு முறையே 0.2 m·s-1 மற்றும் 5% ஆகும்.
ஒரு Autolab PGSTAT128N மின்வேதியியல் பணிநிலையம் SDSS மின்வேதியியல் அளவீடுகளுக்கு குளிர் உருட்டலுக்குப் பிறகு தடிமன் 90% குறைப்பு (1.0 சமமான உண்மைத் திரிபு) மற்றும் 10 s-1 க்கு 1050 ° C க்கு சூடான அழுத்தி 0.7 உண்மையான விகாரத்திற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது.பணிநிலையத்தில் மூன்று-எலக்ட்ரோடு செல் உள்ளது, அதில் ஒரு நிறைவுற்ற கலோமெல் மின்முனையானது குறிப்பு மின்முனையாகவும், ஒரு கிராஃபைட் எதிர் மின்முனையாகவும் மற்றும் ஒரு SDSS மாதிரி வேலை செய்யும் மின்முனையாகவும் உள்ளது.மாதிரிகள் 11.3 மிமீ விட்டம் கொண்ட சிலிண்டர்களாக வெட்டப்பட்டன, அதன் பக்கங்களில் செப்பு கம்பிகள் கரைக்கப்பட்டன.மாதிரிகள் பின்னர் எபோக்சியுடன் சரி செய்யப்பட்டன, வேலை செய்யும் மின்முனையாக (உருளை மாதிரியின் கீழ் பக்கம்) 1 செமீ2 வேலை செய்யும் திறந்த பகுதியை விட்டுச் சென்றது.எபோக்சியை குணப்படுத்தும் போது கவனமாக இருங்கள் மற்றும் விரிசல் ஏற்படாமல் இருக்க அதைத் தொடர்ந்து மணல் அள்ளுதல் மற்றும் மெருகூட்டுதல்.வேலை செய்யும் மேற்பரப்புகள் 1 μm துகள் அளவு கொண்ட வைர பாலிஷ் இடைநீக்கத்துடன் அரைக்கப்பட்டு மெருகூட்டப்பட்டன, காய்ச்சி வடிகட்டிய நீர் மற்றும் எத்தனால் கொண்டு கழுவப்பட்டு, குளிர்ந்த காற்றில் உலர்த்தப்பட்டன.மின்வேதியியல் அளவீடுகளுக்கு முன், பளபளப்பான மாதிரிகள் இயற்கையான ஆக்சைடு படத்தை உருவாக்க பல நாட்களுக்கு காற்றில் வெளிப்படுத்தப்பட்டன.ASTM பரிந்துரைகளின்படி HCl உடன் pH = 1.0 ± 0.01க்கு நிலைப்படுத்தப்பட்ட FeCl3 (6.0 wt%) இன் அக்வஸ் கரைசல், துருப்பிடிக்காத எஃகு55 இன் அரிப்பைத் துரிதப்படுத்தப் பயன்படுகிறது, ஏனெனில் இது வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற திறன் மற்றும் குறைந்த pHஎந்த அளவீடுகளையும் செய்வதற்கு முன், மாதிரியை 1 மணிநேரத்திற்கு சோதனைக் கரைசலில் மூழ்க வைக்கவும்.திட-தீர்வு, சூடான-உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் குளிர்-உருட்டப்பட்ட மாதிரிகளுக்கு, மின்மறுப்பு அளவீடுகள் முறையே 0.39, 0.33 மற்றும் 0.25 V இன் திறந்த சுற்று ஆற்றல்களில் (OPC) 1 105 முதல் 0.1 ஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிர்வெண் வரம்பில் 5 mV வீச்சுடன் மேற்கொள்ளப்பட்டன.அனைத்து இரசாயன சோதனைகளும் தரவு மறுஉற்பத்தியை உறுதி செய்வதற்காக அதே நிபந்தனைகளின் கீழ் குறைந்தது 3 முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்டன.
HE-SXRD அளவீடுகளுக்கு, 1 × 1 × 1.5 mm3 அளவுள்ள செவ்வக இரட்டை எஃகு தொகுதிகள் CLS, கனடா56 இல் உள்ள ப்ரோக்ஹவுஸ் உயர் ஆற்றல் விக்லரின் பீம் கட்ட கலவையை அளவிட அளவிடப்பட்டன.அறை வெப்பநிலையில் Debye-Scherrer வடிவியல் அல்லது பரிமாற்ற வடிவவியலில் தரவு சேகரிப்பு மேற்கொள்ளப்பட்டது.LaB6 அளவீடு மூலம் அளவீடு செய்யப்பட்ட X-கதிர் அலைநீளம் 0.212561 Å ஆகும், இது 58 keV க்கு ஒத்திருக்கிறது, இது பொதுவாக ஆய்வக X-கதிர் மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படும் Cu Kα (8 keV) ஐ விட அதிகமாக உள்ளது.மாதிரி டிடெக்டரிலிருந்து 740 மிமீ தொலைவில் அமைந்துள்ளது.ஒவ்வொரு மாதிரியின் கண்டறிதல் அளவு 0.2 × 0.3 × 1.5 மிமீ3 ஆகும், இது பீம் அளவு மற்றும் மாதிரி தடிமன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.அனைத்து தரவுகளும் பெர்கின் எல்மர் ஏரியா டிடெக்டர், பிளாட் பேனல் எக்ஸ்ரே டிடெக்டர், 200 µm பிக்சல்கள், 40×40 செ.மீ2 ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி 0.3 வினாடிகள் மற்றும் 120 பிரேம்களின் வெளிப்பாடு நேரத்தைப் பயன்படுத்தி சேகரிக்கப்பட்டன.
தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இரண்டு மாதிரி அமைப்புகளின் X-PEEM அளவீடுகள் MAX IV ஆய்வகத்தில் (லண்ட், ஸ்வீடன்) பீம்லைன் MAXPEEM PEEM இறுதி நிலையத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்டன.மின் வேதியியல் அளவீடுகளைப் போலவே மாதிரிகள் தயாரிக்கப்பட்டன.தயாரிக்கப்பட்ட மாதிரிகள் பல நாட்கள் காற்றில் வைக்கப்பட்டு, சின்க்ரோட்ரான் ஃபோட்டான்களுடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்படுவதற்கு முன்பு அல்ட்ராஹை வெற்றிட அறையில் வாயு நீக்கம் செய்யப்பட்டன.எச்வி = 401 ஈவிக்கு அருகில் உள்ள எச்வி = 401 ஈவிக்கு அருகில் எச்வி = 401 ஈவி க்கு அருகில் என் 1 வி முதல் 1\(\பை _ஜி^ \ஸ்ட்\) வரையிலான தூண்டுதல் பகுதியில் உள்ள அயனி விளைச்சல் நிறமாலையை அளப்பதன் மூலம் பீம் கோட்டின் ஆற்றல் தெளிவுத்திறன் பெறப்பட்டது. . எனவே, பீம்லைன் ஆற்றல் தீர்மானம் E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் ≈1012 ph/s என மதிப்பிடப்பட்டது ,3 விளிம்பு, மற்றும் Ce M4,5 விளிம்பு. எனவே, பீம்லைன் ஆற்றல் தீர்மானம் E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் ≈1012 ph/s என மதிப்பிடப்பட்டது .3 விளிம்பு, மற்றும் Ce M4.5 விளிம்பு. டாக்கிம் ஒப்ராசோம், எனெர்கெடிசெஸ்கோ ராஸ்ரேஷெனி கனலா புட்கா பைலோ ஓசெனெனோ காக் இ/∆இ = 700 எபி/0,3 எஸ்க்யூ 100/1000 20 ри использовании модифицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 ஃபிரக்டோவ்/மி.எம். எல்.பி., 3,2,200 кромка Ni 2p L2,3 மற்றும் кромка Ce M4,5. எனவே, பீம் சேனலின் ஆற்றல் தெளிவுத்திறன் E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் ≈1012 f/s என மதிப்பிடப்பட்டது, மாற்றியமைக்கப்பட்ட SX-700 மோனோக்ரோமேட்டரைப் பயன்படுத்தி, 1200 கோடுகள்/மிமீ என்ற Si கிராட்டிங் மூலம் Fe, 2p, விளிம்பு 2, எட்ஜ் 2p L2, 2p, L2 மற்றும் எட்ஜ் 2p L2. மின் விளிம்பு M4.5.因此，光束线能量分辨率估计为E/ΔE = 700 eV/0.3 eV > 2000光栅的改进的SX-700 单色器用于Fe 2p L2,3 边缘、Cr 2p L2,3 边缘、Ni 2p L2,3 边缘,மேலும்线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 .5 边缘。இவ்வாறு, 1200 வரி Si க்ரேட்டிங்குடன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட SX-700 மோனோக்ரோமேட்டரைப் பயன்படுத்தும் போது.3, Cr விளிம்பு 2p L2.3, Ni விளிம்பு 2p L2.3 மற்றும் Ce விளிம்பு M4.5.ஃபோட்டான் ஆற்றலை 0.2 eV படிகளில் ஸ்கேன் செய்யவும்.ஒவ்வொரு ஆற்றலிலும், 20 µm பார்வையில் 1024 × 1024 பிக்சல்கள் தெளிவுத்திறனை வழங்கும் 2 x 2 தொட்டிகளுடன் கூடிய TVIPS F-216 ஃபைபர்-இணைந்த CMOS டிடெக்டரைப் பயன்படுத்தி PEEM படங்கள் பதிவு செய்யப்பட்டன.படங்களின் வெளிப்பாடு நேரம் 0.2 வினாடிகள், சராசரியாக 16 பிரேம்கள்.ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் பட ஆற்றல் அதிகபட்ச இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரான் சமிக்ஞையை வழங்கும் வகையில் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.அனைத்து அளவீடுகளும் நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபோட்டான் கற்றையைப் பயன்படுத்தி சாதாரண நிகழ்வுகளில் மேற்கொள்ளப்பட்டன.அளவீடுகள் பற்றிய கூடுதல் தகவல்களை முந்தைய ஆய்வில் காணலாம்.மொத்த எலக்ட்ரான் விளைச்சல் (TEY) கண்டறிதல் முறை மற்றும் X-PEEM49 இல் அதன் பயன்பாடு ஆகியவற்றைப் படித்த பிறகு, இந்த முறையின் சோதனை ஆழம் Cr சமிக்ஞைக்கு 4-5 nm ஆகவும், Fe க்கு 6 nm ஆகவும் மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.Cr ஆழம் ஆக்சைடு படத்தின் தடிமன் (~4 nm) 60,61 க்கு மிக அருகில் உள்ளது அதே சமயம் Fe ஆழம் தடிமனை விட பெரியது.Fe L இன் விளிம்பில் சேகரிக்கப்பட்ட XRD என்பது இரும்பு ஆக்சைடுகளின் XRD மற்றும் மேட்ரிக்ஸில் இருந்து Fe0 ஆகியவற்றின் கலவையாகும்.முதல் வழக்கில், உமிழப்படும் எலக்ட்ரான்களின் தீவிரம் TEYக்கு பங்களிக்கும் அனைத்து வகையான எலக்ட்ரான்களிலிருந்தும் வருகிறது.இருப்பினும், ஒரு தூய இரும்பு சமிக்ஞைக்கு எலக்ட்ரான்கள் ஆக்சைடு அடுக்கு வழியாக மேற்பரப்புக்குச் சென்று பகுப்பாய்வியால் சேகரிக்கப்படுவதற்கு அதிக இயக்க ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.இந்த வழக்கில், Fe0 சமிக்ஞை முக்கியமாக LVV ஆகர் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அவற்றால் வெளிப்படும் இரண்டாம் நிலை எலக்ட்ரான்கள் காரணமாகும்.கூடுதலாக, இந்த எலக்ட்ரான்கள் பங்களிக்கும் TEY தீவிரம் எலக்ட்ரான் தப்பிக்கும் பாதையின் போது சிதைகிறது, இரும்பு XAS வரைபடத்தில் Fe0 நிறமாலை பதிலை மேலும் குறைக்கிறது.
தரவுக் கனசதுரத்தில் (X-PEEM தரவு) தரவுச் செயலாக்கத்தை ஒருங்கிணைத்தல் என்பது பல பரிமாண அணுகுமுறையில் தொடர்புடைய தகவலை (வேதியியல் அல்லது இயற்பியல் பண்புகள்) பிரித்தெடுப்பதில் ஒரு முக்கிய படியாகும்.கே-அதாவது கிளஸ்டரிங் என்பது இயந்திர பார்வை, பட செயலாக்கம், மேற்பார்வை செய்யப்படாத வடிவ அங்கீகாரம், செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் வகைப்படுத்தல் பகுப்பாய்வு உள்ளிட்ட பல துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.எடுத்துக்காட்டாக, ஹைப்பர்ஸ்பெக்ட்ரல் படத் தரவைக் கிளஸ்டரிங் செய்வதில் K- என்றால் கிளஸ்டரிங் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது.கொள்கையளவில், பல அம்சத் தரவுகளுக்கு, K-அர்த்தம் வழிமுறையானது அவற்றின் பண்புக்கூறுகள் (ஃபோட்டான் ஆற்றல் பண்புகள்) பற்றிய தகவலின் அடிப்படையில் அவற்றை எளிதாகக் குழுவாக்க முடியும்.K-அதாவது கிளஸ்டரிங் என்பது K அல்லாத குழுக்களாக (கிளஸ்டர்கள்) தரவைப் பிரிப்பதற்கான ஒரு செயல்பாட்டு வழிமுறையாகும், இதில் எஃகு நுண் கட்டமைப்பு கலவையில் உள்ள இரசாயன ஒத்திசைவின் இடஞ்சார்ந்த விநியோகத்தைப் பொறுத்து ஒவ்வொரு பிக்சலும் ஒரு குறிப்பிட்ட கிளஸ்டருக்கு சொந்தமானது.K- அர்த்தம் வழிமுறை இரண்டு நிலைகளை உள்ளடக்கியது: முதல் கட்டத்தில், K சென்ட்ராய்டுகள் கணக்கிடப்படுகின்றன, மேலும் இரண்டாவது கட்டத்தில், ஒவ்வொரு புள்ளியும் அண்டை சென்ட்ராய்டுகளுடன் ஒரு கிளஸ்டர் ஒதுக்கப்படும்.ஒரு கிளஸ்டரின் ஈர்ப்பு மையம், அந்த கிளஸ்டருக்கான தரவு புள்ளிகளின் (XAS ஸ்பெக்ட்ரம்) எண்கணித சராசரியாக வரையறுக்கப்படுகிறது.அண்டை மையங்களை யூக்ளிடியன் தூரம் என வரையறுக்க பல்வேறு தூரங்கள் உள்ளன.px,y இன் உள்ளீட்டுப் படத்திற்கு (இங்கு x மற்றும் y என்பது பிக்சல்களில் உள்ள தீர்மானம்), CK என்பது கிளஸ்டரின் ஈர்ப்பு மையமாகும்;இந்த படத்தை K-means63 ஐப் பயன்படுத்தி K கிளஸ்டர்களாகப் பிரிக்கலாம்.K- அதாவது கிளஸ்டரிங் அல்காரிதத்தின் இறுதிப் படிகள்:
படி 2. தற்போதைய சென்ட்ராய்டின் படி அனைத்து பிக்சல்களின் உறுப்பினர்களைக் கணக்கிடவும்.எடுத்துக்காட்டாக, இது மையத்திற்கும் ஒவ்வொரு பிக்சலுக்கும் இடையிலான யூக்ளிடியன் தூரம் d இலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது:
படி 3 ஒவ்வொரு பிக்சலையும் அருகிலுள்ள சென்ட்ராய்டுக்கு ஒதுக்கவும்.பின் கே சென்ட்ராய்டு நிலைகளை பின்வருமாறு மீண்டும் கணக்கிடவும்:
படி 4. செண்ட்ராய்டுகள் ஒன்றிணைக்கும் வரை செயல்முறை (சமன்பாடுகள் (7) மற்றும் (8)) மீண்டும் செய்யவும்.இறுதி க்ளஸ்டரிங் தர முடிவுகள் ஆரம்ப சென்ட்ராய்டுகளின் சிறந்த தேர்வுடன் வலுவாக தொடர்புடையது.எஃகு படங்களின் PEEM தரவு கட்டமைப்பிற்கு, பொதுவாக X (x × y × λ) என்பது 3D வரிசை தரவுகளின் கனசதுரமாகும், அதே நேரத்தில் x மற்றும் y அச்சுகள் இடஞ்சார்ந்த தகவலை (பிக்சல் தெளிவுத்திறன்) மற்றும் λ அச்சு ஒரு ஃபோட்டானுக்கு ஒத்திருக்கும்.ஆற்றல் நிறமாலை படம்.பிக்சல்களை (கிளஸ்டர்கள் அல்லது துணைத் தொகுதிகள்) அவற்றின் நிறமாலை அம்சங்களின்படி பிரித்து ஒவ்வொரு பகுப்பாய்விற்கும் சிறந்த சென்ட்ராய்டுகளை (XAS ஸ்பெக்ட்ரல் சுயவிவரங்கள்) பிரித்தெடுப்பதன் மூலம் X-PEEM தரவில் ஆர்வமுள்ள பகுதிகளை ஆராய K-means அல்காரிதம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.கொத்து).இடஞ்சார்ந்த பரவல், உள்ளூர் நிறமாலை மாற்றங்கள், ஆக்சிஜனேற்ற நடத்தை மற்றும் இரசாயன நிலைகள் ஆகியவற்றைப் படிக்க இது பயன்படுகிறது.எடுத்துக்காட்டாக, கே-மீன்ஸ் கிளஸ்டரிங் அல்காரிதம் என்பது ஃபெ எல்-எட்ஜ் மற்றும் சிஆர் எல்-எட்ஜ் பகுதிகளுக்கு ஹாட்-வொர்க்டு மற்றும் குளிர்-ரோல்டு எக்ஸ்-பீஇஎம் இல் பயன்படுத்தப்பட்டது.உகந்த கொத்துகள் மற்றும் சென்ட்ராய்டுகளைக் கண்டறிய பல்வேறு எண்ணிக்கையிலான K கிளஸ்டர்கள் (நுண் கட்டமைப்பின் பகுதிகள்) சோதிக்கப்பட்டன.இந்த எண்கள் காட்டப்படும் போது, ​​பிக்சல்கள் தொடர்புடைய கிளஸ்டர் சென்ட்ராய்டுகளுக்கு மீண்டும் ஒதுக்கப்படும்.ஒவ்வொரு வண்ண விநியோகமும் கொத்து மையத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது, இது இரசாயன அல்லது இயற்பியல் பொருட்களின் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பைக் காட்டுகிறது.பிரித்தெடுக்கப்பட்ட சென்ட்ராய்டுகள் தூய நிறமாலையின் நேரியல் சேர்க்கைகள்.
இந்த ஆய்வின் முடிவுகளை ஆதரிக்கும் தரவு அந்தந்த WC ஆசிரியரின் நியாயமான கோரிக்கையின் பேரில் கிடைக்கிறது.
சியூரின், எச் சியூரின், எச் சியூரின், எச். & சாண்ட்ஸ்ட்ரோம், ஆர். சியூரின், எச் Sieurin, H. & Sandström, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandstrom, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 சியூரின், எச். & சாண்ட்ஸ்ட்ரோம், ஆர். சியூரின், எச்பிரிட்டானியா.பின்ன பகுதி.உரோமம்.73, 377–390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கரிம அமிலங்கள் மற்றும் கரிம அமிலம்/குளோரைடு சூழல்களில் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத இரும்புகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கரிம அமிலங்கள் மற்றும் கரிம அமிலம்/குளோரைடு சூழல்களில் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத இரும்புகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.மற்றும் வான் டெர் மெர்வே, ஜே. சில கரிம அமிலங்கள் மற்றும் கரிம அமிலங்கள்/குளோரைடுகள் உள்ள சூழலில் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல்களின் அரிப்பு எதிர்ப்பு. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & வான் டெர் மெர்வே, ஜே. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相stainless steel在特定的organic酸和organic酸/chlorinated சூழல்Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh.மற்றும் வான் டெர் மெர்வே, ஜே. கரிம அமிலங்கள் மற்றும் கரிம அமிலங்கள்/குளோரைடுகளின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சூழல்களில் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத இரும்புகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு.பாதுகாக்கும்.பொருட்கள் முறைகள் 57, 107–117 (2010).
பாரேரா, எஸ். மற்றும் பலர்.Fe-Al-Mn-C டூப்ளக்ஸ் உலோகக் கலவைகளின் அரிப்பு-ஆக்ஸிஜனேற்ற நடத்தை.பொருட்கள் 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. உபகரணங்கள் எரிவாயு மற்றும் எண்ணெய் உற்பத்திக்கான சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டீல்களின் புதிய தலைமுறை. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. உபகரணங்கள் எரிவாயு மற்றும் எண்ணெய் உற்பத்திக்கான சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டீல்களின் புதிய தலைமுறை.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு உற்பத்தி உபகரணங்களுக்கான சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டீல்களின் புதிய தலைமுறை.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. எரிவாயு மற்றும் எண்ணெய் உற்பத்தி உபகரணங்களுக்கான சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் ஸ்டீல்களின் புதிய தலைமுறை.Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507. உலோகம் Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507. உலோகம் கிங்க்லாங், எஸ் கிங்க்லாங், எஸ். & உதைசாங்சுக், வி. வகை 2507 டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீலின் சூடான சிதைவு நடத்தை பற்றிய ஆய்வு.உலோகம். கிங்க்லாங், எஸ். & உதைசாங்சுக், வி. 双相不锈钢2507 கிங்க்லாங், எஸ். & உதைசாங்சுக், வி. 2507கிங்க்லாங், எஸ். மற்றும் உதைசன்சுக், வி. இன்வெஸ்டிகேஷன் ஆஃப் தி ஹாட் டிஃபார்மேஷன் பிஹேவியர் ஆஃப் டைப் 2507 டூப்ளக்ஸ் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல்.உலோகம்.அல்மா மேட்டர்.டிரான்ஸ்.48, 95–108 (2017).
Zhou, T. மற்றும் பலர்.சீரியம்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட சூப்பர்-டூப்ளக்ஸ் SAF 2507 துருப்பிடிக்காத ஸ்டீலின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகளில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குளிர் உருட்டலின் விளைவு.அல்மா மேட்டர்.அறிவியல்.பிரிட்டானியா.A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. மற்றும் பலர்.சீரியம்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட சூப்பர்-டூப்ளக்ஸ் SAF 2507 துருப்பிடிக்காத எஃகின் வெப்ப சிதைவால் தூண்டப்பட்ட கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகள்.ஜே. அல்மா மேட்டர்.சேமிப்பு தொட்டி.தொழில்நுட்பம்.9, 8379–8390 (2020).
ஜெங், இசட், வாங், எஸ்., லாங், ஜே., வாங், ஜே. ஜெங், இசட், வாங், எஸ்., லாங், ஜே., வாங், ஜே.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. மற்றும் Zheng K. உயர் வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்றத்தின் கீழ் ஆஸ்டெனிடிக் எஃகு நடத்தை மீது அரிய பூமி கூறுகளின் செல்வாக்கு. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. 稀土元素对奥氏体钢高温氧化行为的影响。 Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K.ஜெங் இசட்., வாங் எஸ்., லாங் ஜே., வாங் ஜே. மற்றும் ஜெங் கேகோரோஸ்.அறிவியல்.164, 108359 (2020).
லி, ஒய், யாங், ஜி., ஜியாங், இசட், சென், சி லி, ஒய், யாங், ஜி., ஜியாங், இசட், சென், சிலி ஒய்., யாங் ஜி., ஜியாங் இசட்., சென் கே. மற்றும் சன் எஸ். சூப்பர்ஃபெரிடிக் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் 27Cr-3,8Mo-2Ni இன் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் Se இன் செல்வாக்கு. லி, ஒய்., யாங், ஜி., ஜியாங், இசட், சென், சி. & சன், எஸ். சி 对27Cr-3.8Mo-2Ni 超铁素体不锈钢的显微组织和倧能的 லி, ஒய், யாங், ஜி., ஜியாங், இசட், சென், சி லி, ஒய்., யாங், ஜி., ஜியாங், இசட்., சென், சி. & சன், எஸ். விலியானி சி இ மிக்ரோஸ்ட்ருக் மற்றும் ஸ்வொயிஸ்ட்வா சூபர்ஃபெர்ரிட்னொய், நேர்சவ்ஸ்-8 லி, ஒய், யாங், ஜி., ஜியாங், இசட், சென், சிஇரும்பு அடையாளம்.ஸ்டீல்மேக் 47, 67–76 (2020).