א דאנק פארן באזוכן Nature.com. די בראַוזער ווערסיע וואָס איר ניצט האט באַגרענעצטע CSS שטיצע. פֿאַר די בעסטע דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר ניצט אַן דערהייַנטיקטן בראַוזער (אָדער דיאַקטיווירט קאָמפּאַטיביליטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). אין דער דערווייל, צו ענשור ווייטערדיקע שטיצע, וועלן מיר רענדערן דעם וועבזייטל אָן סטילן און דזשאַוואַסקריפּט.
דער ברייט גענוצטער נישט-ראסטיקער שטאָל און זיינע געשמידטע ווערסיעס זענען קעגנשטעליק קעגן קעראָוזשאַן אין אַמביאַנט באדינגונגען רעכט צו דער פּאַסיוואַציע שיכט וואָס באַשטייט פון קראָום אָקסייד. קעראָוזשאַן און עראָוזיע פון ​​שטאָל איז טראַדיציאָנעל פֿאַרבונדן מיט דער צעשטערונג פון די שיכטן, אָבער זעלטן אויף דעם מיקראָסקאָפּישן מדרגה, דיפּענדינג אויף דעם אָנהייב פון דער ייבערפלאַך נישט-האָמאָגענעיטי. אין דעם אַרבעט, די נאַנאָסקאַלע ייבערפלאַך כעמישע העטעראָגענעיטי דעטעקטעד דורך ספּעקטראָסקאָפּישע מיקראָסקאָפּי און כעמאָמעטרישע אַנאַליז אומגעריכט דאָמינירט די דעקאָמפּאָזיציע און קעראָוזשאַן פון קאַלט-געוואַלגערט צעריום מאָדיפיצירט סופּער דופּלעקס נישט-ראסטיקער שטאָל 2507 (SDSS) בעשאַס זיין הייס דעפאָרמאַציע נאַטור. אַנדערער זייט. כאָטש X-שטראַל פאָטאָעלעקטראָן מיקראָסקאָפּי האט געוויזן אַ לעפיערעך מונדיר קאַווערידזש פון דער נאַטירלעך Cr2O3 שיכט, קאַלט-געוואַלגערט SDSS האט געוויזן שלעכט פּאַסיוואַציע רעזולטאַטן רעכט צו דער לאָקאַליזירטער פאַרשפּרייטונג פון Fe3+ רייַך נאַנאָאינזלען אויף דער Fe/Cr אָקסייד שיכט. דאָס וויסן אויף דעם אַטאָמישן מדרגה גיט אַ טיף פארשטאנד פון נישט-ראסטיקער שטאָל קעראָוזשאַן און איז געריכט צו העלפן קעמפן קעראָוזשאַן פון ענלעכע הויך-צומיש מעטאַלן.
זינט די ערפינדונג פון נישט-ראסטיקן שטאל, איז די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון פעראָכראָמיום אַלויז צוגעשריבן געוואָרן צו כראָם, וואָס פאָרמירט אַ שטאַרק אָקסייד/אָקסיהידראָקסייד וואָס ווייזט פּאַסיווייטינג נאַטור אין רובֿ סביבות. קאַמפּערד צו קאַנווענשאַנאַל (אָסטעניטישע און פעריטישע) נישט-ראסטיקע שטאָל, האָבן סופּער דופּלעקס נישט-ראסטיקע שטאָל (SDSS) מיט בעסער קעראָוזשאַן קעגנשטעל העכערע מעכאַנישע אייגנשאַפטן1,2,3. געוואקסן מעכאַנישע שטאַרקייט אַלאַוז פֿאַר לייטערע און מער קאָמפּאַקט דיזיינז. אין קאַנטראַסט, די עקאָנאָמיש SDSS האט הויך קעגנשטעל צו פּיטינג און שפּאַלט קעראָוזשאַן, ריזאַלטינג אין אַ לענגער דינסט לעבן און ברייטער אַפּלאַקיישאַנז אין פאַרפּעסטיקונג קאָנטראָל, כעמישע קאַנטיינערז, און די אָפשאָר אויל און גאַז אינדוסטריע4. אָבער, די שמאָל קייט פון היץ באַהאַנדלונג טעמפּעראַטורעס און נעבעך פאָרמאַביליטי שטערן זייַן ברייט פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַן. דעריבער, SDSS איז געווען מאָדיפיצירט צו פֿאַרבעסערן די אויבן פּראָפּערטיעס. למשל, Ce מאָדיפיקאַטיאָן און הויך אַדישאַנז פון N 6, 7, 8 זענען געווען ינטראָודוסט אין 2507 SDSS (Ce-2507). א פאסיגע קאנצענטראציע פון ​​0.08% זעלטענע ערד עלעמענט (Ce) האט א גוטע ווירקונג אויף די מעכאנישע אייגנשאפטן פון די DSS, ווייל עס פארבעסערט קערל ראפינירונג און קערל גרענעץ שטארקייט. טראָגן און קעראָוזשאַן קעגנשטעל, טענסאַל שטאַרקייט און ייעלד שטאַרקייט, און הייס ווערקאַביליטי זענען אויך פֿאַרבעסערט געוואָרן. גרויסע סומעס פון ניטראָגען קענען פאַרבייַטן טייַער ניקעל אינהאַלט, מאכן SDSS מער קאָסטן-עפעקטיוו.
לעצטנס, איז SDSS פּלאַסטיש דעפאָרמירט געוואָרן ביי פֿאַרשידענע טעמפּעראַטורן (נידעריקע טעמפּעראַטור, קאַלט און הייס) צו דערגרייכן אויסגעצייכנטע מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן6,7,8. אָבער, די אויסגעצייכנטע קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון SDSS איז רעכט צו דער אנוועזנהייט פון אַ דין אָקסייד פילם אויף דער ייבערפלאַך, וואָס איז אַפעקטאַד דורך פילע סיבות, אַזאַ ווי די אנוועזנהייט פון פילע פאַסעס מיט פאַרשידענע קערל גרענעצן, אַנוואָנטיד פּרעסיפּיטאַטעס און פאַרשידענע רעאַקציעס. די ינערלעך ינהאָמאָגענע מיקראָסטרוקטור פון פֿאַרשידענע אַוסטעניטישע און פעריטישע פאַסעס איז דעפאָרמירט7. דעריבער, די שטודיע פון ​​די מיקראָדאָמעין אייגנשאַפֿטן פון אַזאַ פילמען אויף דער מדרגה פון דער עלעקטראָנישער סטרוקטור איז פון קריטיש וויכטיקייט פֿאַר פֿאַרשטיין SDSS קעראָוזשאַן און ריקווייערז קאָמפּלעקס עקספּערימענטאַל טעקניקס. ביז איצט, ייבערפלאַך-סענסיטיוו מעטהאָדס אַזאַ ווי Auger עלעקטראָן ספּעקטראָסקאָפּי11 און X-שטראַל פאָטאָעלעקטראָן ספּעקטראָסקאָפּי12,13,14,15 ווי געזונט ווי די שווער X-שטראַל פאָטאָעלעקטראָן פאָטאָעלעקטראָן סיסטעם אונטערשיידן, אָבער אָפט פאַרלאָזן צו צעשיידן, די כעמישע שטאַטן פון דעם זעלבן עלעמענט אין פאַרשידענע פונקטן אין פּלאַץ אויף דער נאַנאָסקאַלע. עטלעכע פרישע שטודיעס האבן פארבונדן לאקאלע אקסידאציע פון ​​כראם צו די באאבאכטעטע קאראזיע אויפפירונג פון 17 אוסטעניטישע ומבאַפלעקטע שטאָל, 18 מאַרטענסיטישע ומבאַפלעקטע שטאָל, און SDSS 19, 20. אבער, די שטודיעס האבן זיך דער עיקר פאקוסירט אויף דעם עפעקט פון Cr העטעראגעניטי (למשל, Cr3+ אקסידאציע צושטאנד) אויף קאראזיע קעגנשטאנד. זייטיקע העטעראגעניטי אין די אקסידאציע צושטאנדן פון עלעמענטן קען זיין געפֿירט דורך פארשידענע פארבינדונגען מיט די זעלבע באשטאנדטייל עלעמענטן, ווי למשל אייַזן אקסיידן. די פארבינדונגען ירשענען א טערמאמעכאניש פראסעסט קליינע גרייס ענג נעבן יעדן אנדערן, אבער אנדערש אין קאמפאזיציע און אקסידאציע צושטאנד 16,21. דעריבער, אויפדעקן די צעשטערונג פון אקסייד פילמען און דערנאך פּיטינג פארלאנגט א פארשטאנד פון ייבערפלאך אינהאמאגענייטי אויף דעם מיקראסקאפישן שטאפל. טראץ די באדערפענישן, קוואנטיטאטיווע אפשאצונגען ווי זייטיקע אקסידאציע העטעראגעניטי, ספעציעל פון אייַזן אויף דער נאַנאָ/אטאמישער וואָג, זענען נאך אלץ פעלנדיק און זייער באדייטונג פאר קאראזיע קעגנשטאנד בלייבט אומאויסגעפארשט. ביז לעצטנס, איז דער כעמישער צושטאנד פון פארשידענע עלעמענטן, ווי למשל Fe און Ca, קוואנטיטאטיוו באשריבן געווארן אויף שטאל מוסטערן ניצנדיק ווייכע X-שטראַל פאטאעלעקטראן מיקראסקאפיע (X-PEEM) אין נאנאסקאלע סינטשראטראן שטראלונג פאסיליטיעס. צוזאמען מיט כעמיש סענסיטיווע X-שטראַל אבסארפציע ספעקטראסקאפיע (XAS) טעכניקן, ערמעגליכט X-PEEM XAS מעסטונג מיט הויכער ספעציעלער און ספעקטראלער רעזאלוציע, צושטעלנדיק כעמישע אינפארמאציע וועגן דער עלעמענטארער קאמפאזיציע און איר כעמישער צושטאנד מיט ספעציעלער רעזאלוציע ביזן נאנאמעטער סקאלע 23. די ספעקטראסקאפישע אבזערוואציע פון ​​דעם ארט פון איניציאציע אונטער א מיקראסקאפע ערמעגליכט לאקאלע כעמישע עקספערימענטן און קען ספעציעל ווייזן פריער נישט אויסגעפארשטע כעמישע ענדערונגען אין דער Fe שיכט.
די שטודיע פארברייטערט די מעלות פון PEEM אין דעטעקטירן כעמישע אונטערשיידן אויף דער נאַנאָסקאַלע און פּרעזענטירט אַן איינזיכטספולע אַטאָמישע-לעוועל ייבערפלאַך אַנאַליז מעטאָד פֿאַר פֿאַרשטיין די קעראָוזשאַן נאַטור פון Ce-2507. עס ניצט K-means קלאַסטער כעמאָמעטרישע דאַטן24 צו מאַפּירן די גלאָבאַלע כעמישע זאַץ (כעטעראָגעניטי) פון די עלעמענטן וואָס זענען ינוואַלווד, מיט זייערע כעמישע שטאַטן פּרעזענטירט אין אַ סטאַטיסטישער רעפּרעזענטאַציע. ניט ווי דער טראַדיציאָנעלער פאַל פון קעראָוזשאַן געפֿירט דורך קראָום אָקסייד פילם ברייקדאַון, די איצטיקע שלעכטע פּאַסיוואַציע און שלעכטע קעראָוזשאַן קעגנשטעל ווערן אַטריביאַטאַד צו לאָקאַליזירטע Fe3+ רייַך נאַנאָאינזלען לעבן די Fe/Cr אָקסייד שיכט, וואָס קען זיין דער רעזולטאַט פון פּראַטעקטיוו אָקסיידן. אין דעם אָרט פון ברייקדאַון, אַ פילם איז געשאפן וואָס פאַרשאַפן קעראָוזשאַן.
דאס קאראזיווע אויפפירונג פון דעפארמירטן SDSS 2507 איז ערשט געווארן עוואלוירט מיט עלעקטראכעמישע מעסטונגען. אויף פיגור 1 ווייזט פיגור 1 די נייקוויסט און באָדע קורוועס פאר אויסגעקליבענע מוסטערן אין זויערע (pH = 1) וואסעריגע לייזונגען פון FeCl3 ביי צימער טעמפעראטור. דער אויסגעקליבענער עלעקטראליט אקטירט ווי א שטארקער אקסידירנדיקער אגענט, וואס כאראקטעריזירט די טענדענץ פון דעם פאסיוואציע פילם צו צעברעכן. כאטש דאס מאטעריאל האט נישט דורכגעמאכט סטאבילן צימער טעמפעראטור גראבן, האבן די אנאליזן געגעבן אן איינבליק אין מעגליכע דורכפאל געשעענישן און נאך-קעראזיע פראצעסן. די עקוויוואלענטע קרייז (פיגור 1ד) איז גענוצט געווארן צו צופאסן עלעקטראכעמישע אימפעדאנץ ספעקטרא (EIS) ספעקטרא, און די קארעספאנדירנדע צופאסונג רעזולטאטן ווערן געוויזן אין טאבעלע 1. אומפארענדיגטע האלב קרייזן זענען ארויסגעקומען ווען מען האט געטעסט די לייזונג באהאנדלט און הייס באארבעטע מוסטערן, בשעת די קארעספאנדירנדע קאמפרעסטע האלב קרייזן זענען קאלט געוואלגערט געווארן (פיגור 1ב). אין דעם EIS ספעקטרום, קען דער האלב-קרייז ראדיוס באטראכט ווערן ווי דער פאלאריזאציע קעגנשטאנד (Rp)25,26. די Rp פון לייזונג באהאנדלט SDSS אין טאבעלע 1 איז בערך 135 kΩ cm-2, אבער פאר הייס באארבעט און קאלט געוואלגערט SDSS קענען מיר זען פיל נידעריגערע ווערטן פון 34.7 און 2.1 kΩ cm–2 בהתאמה. די באדייטנדע פארקלענערונג אין Rp ווייזט אויף א שעדלעכן עפעקט פון פלאסטישע דעפארמאציע אויף פאסיוואציע און קאראזיע קעגנשטאנד, ווי געוויזן אין פריערדיגע באריכטן 27, 28, 29, 30.
א נייקוויסט, ב, ג באָדע אימפּעדאַנס און פאַזע דיאַגראַמען, און אַן עקוויוואַלענט קרייַז מאָדעל פֿאַר ד, וואו RS איז די עלעקטראָליט קעגנשטעל, Rp איז די פּאָלאַריזאַציע קעגנשטעל, און QCPE איז די קאָנסטאַנטע פאַזע עלעמענט אָקסייד געניצט צו מאָדעל די ניט-ידעאַל קאַפּאַסיטאַנס (n). די EIS מעסטונגען זענען דורכגעפירט געוואָרן ביי קיין-לאָוד פּאָטענציעל.
די ערשטע-ארדענונג קאנסטאנטן ווערן געוויזן אין דעם באָדע דיאַגראַם און די הויך-פרעקווענץ פּלאַטאָ רעפּרעזענטירט דעם עלעקטראָליט קעגנשטאַנד RS26. ווי די פרעקווענץ פאַרקלענערט זיך, פאַרגרעסערט זיך די אימפּעדאַנס און מען געפינט אַ נעגאַטיווער פאַזע ווינקל, וואָס ווײַזט אויף קאַפּאַסיטאַנס דאָמינאַנס. דער פאַזע ווינקל פאַרגרעסערט זיך, האַלטנדיק זײַן מאַקסימום ווערט אין אַ רעלאַטיוו ברייטן פרעקווענץ קייט, און דערנאָך פאַרקלענערט זיך (פיגור 1c). אָבער, אין אַלע דריי פאַלן איז דער מאַקסימום ווערט נאָך ווייניקער ווי 90°, וואָס ווײַזט אויף אַ נישט-ידעאַל קאַפּאַסיטיוו נאַטור רעכט צו קאַפּאַסיטיוו דיספּערסיע. אַזוי, דער QCPE קאָנסטאַנטער פאַזע עלעמענט (CPE) ווערט גענוצט צו רעפּרעזענטירן די אינטערפאַסיאַל קאַפּאַסיטאַנס פאַרשפּרייטונג דערייווד פון ייבערפלאַך ראַפנאַס אָדער ינהאָמאָגענייטי, ספּעציעל אין טערמינען פון אַטאָמישער וואָג, פראַקטאַל דזשיאַמעטרי, עלעקטראָד פּאָראָסיטי, נישט-איינהייטלעך פּאָטענציעל, און ייבערפלאַך אָפענגיק קראַנט פאַרשפּרייטונג. עלעקטראָד דזשיאַמעטרי31,32. CPE אימפּעדאַנס:
וואו j איז די אימאַגינערע נומער און ω איז די ווינקל-פרעקווענץ. QCPE איז אַ פרעקווענץ-אומאפהענגיקע קאָנסטאַנטע פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אַקטיווער אָפֿענער שטח פֿון דעם עלעקטראָליט. n איז אַן אומדימענסיאָנעלע מאַכט-נומער וואָס באַשרײַבט די אָפּנייגונג פֿון דעם אידעאַלן קאַפּאַסיטיוון נאַטור פֿון אַ קאַפּאַסיטאַן, ד״ה ווי נענטער n איז צו 1, אַלץ נענטער איז CPE צו ריינער קאַפּאַסיטאַנס, און אויב n איז נאָענט צו נול, איז עס קעגנשטעל. אַ קליינע אָפּנייגונג פֿון n, נאָענט צו 1, ווײַזט אויף דעם נישט-אידעאַלן קאַפּאַסיטיוון נאַטור פֿון דער ייבערפֿלאַך נאָך פּאָלאַריזאַציע-טעסטן. די QCPE פֿון קאַלט-געוואַלגערטע SDSS איז פֿיל העכער ווי ענלעכע פּראָדוקטן, וואָס מיינט אַז די ייבערפֿלאַך-קוואַליטעט איז ווייניקער מונדיר.
קאָנסיסטענט מיט רובֿ קעראָוזשאַן קעגנשטעל פּראָפּערטיעס פון ומבאַפלעקט שטאָל, די לעפיערעך הויך Cr אינהאַלט פון SDSS בכלל רעזולטאַטן אין העכער קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון SDSS רעכט צו דער בייַזייַן פון אַ פּאַסיוו פּראַטעקטיוו אָקסייד פילם אויף דער ייבערפלאַך17. דעם פּאַסיווייטינג פילם איז יוזשאַוואַלי רייַך אין Cr3+ אָקסיידז און / אָדער כיידראָקסיידז, דער הויפּט ינטאַגרייטינג Fe2+, Fe3+ אָקסיידז און / אָדער (אָקסי) כיידראָקסיידז33. טראָץ דער זעלביקער ייבערפלאַך יונאַפאָרמאַטי, פּאַסיווייטינג אָקסייד שיכטע, און קיין קענטיק בראָך אויף דער ייבערפלאַך, ווי באשלאסן דורך מיקראָסקאָפּיק בילדער,6,7 די קעראָוזשאַן נאַטור פון הייס-געארבעט און קאַלט-געוואַלגערט SDSS איז אַנדערש און דעריבער ריקווייערז אַ טיף לערנען פון די דעפאָרמאַטיאָן מיקראָסטרוקטור און סטרוקטוראַל קעראַקטעריסטיק פון שטאָל.
די מיקראָסטרוקטור פון דעפאָרמירטן ומבאַפלעקטן שטאָל איז קוואַנטיטאַטיוו אויסגעפאָרשט געוואָרן מיט אינערלעכע און סינטשראָטראָן הויך-ענערגיע X-שטראַלן (צוגאב בילדער 1, 2). א דעטאַלירטע אַנאַליז ווערט צוגעשטעלט אין דער צוגאב אינפֿאָרמאַציע. כאָטש דאָס קאָרעספּאָנדירט מערסטנס מיטן טיפּ הויפּט פאַזע, זענען געפֿונען געוואָרן אונטערשיידן אין די באַנד פראַקציעס פון די פאַזעס, וועלכע זענען ליסטעד אין צוגאב טאַבעלע 1. דער אונטערשייד קען זיין רעכט צו דער העטעראָגענער פאַזע פראַקציע אויף דער ייבערפלאַך און דער באַנד פראַקציע (XRD) וואָס איז אונטערטעניק צו פֿאַרשידענע טיפענישן פון דעטעקציע מיט X-שטראַל דיפראַקציע מיט פֿאַרשידענע ענערגיע קוואלן פון אינצידענטע פאָטאָנען. דער רעלאַטיוו העכערער פּראָפּאָרציע פון ​​אַוסטעניט אין קאַלט-געוואַלגערטע ספּעסאַמאַנען, באַשטימט דורך XRD פון אַ לאַבאָראַטאָריע מקור, ווייזט אויף בעסערע פּאַסיוואַציע און דערנאָך בעסערע קעראָוזשאַן קעגנשטעל35, בשעת מער פּינקטלעכע און סטאַטיסטישע רעזולטאַטן ווייַזן אויף פאַרקערטע טרענדס אין פאַזע פּראָפּאָרציעס. אין דערצו, די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון שטאָל דעפּענדס אויך אויף דעם גראַד פון קערל ראַפינירונג, קערל גרייס רעדוקציע, פאַרגרעסערונג אין מיקראָדעפאָרמאַציעס און דיסלאָקאַציע געדיכטקייט וואָס פּאַסירן בעשאַס טערמאָמעטשאַניקאַל באַהאַנדלונג36,37,38. די הייס-געארבעטע ספּעסאַמאַנען ווײַזן אַ מער קערניגע נאַטור, וואָס ווײַזט אויף מיקראָן-גרייס קערלעך, בשעת די גלאַטע רינגען וואָס זענען באמערקט געוואָרן אין די קאַלט-געוואַלגערטע ספּעסאַמאַנען (צוגאב בילד 3) ווײַזן אויף באַדײַטנדיקע קערל-פאַרפֿײַנערונג צו נאַנאָסקאַלע אין פֿריִערדיקער אַרבעט, וואָס זאָל בײַשטײַערן צו דער פֿאָרמאַציע פֿון פֿילם-פּאַסיוואַציע און פֿאַרגרעסערונג פֿון קעראָוזשאַן-קעגנשטעל. העכערע דיסלאָקאַציע-געדיכטקייט איז געוויינטלעך פֿאַרבונדן מיט אַ נידעריקער קעגנשטעל צו פּיטינג, וואָס שטימט גוט איבער מיט עלעקטראָכעמישע מעסטונגען.
ענדערונגען אין די כעמישע צושטאנדן פון מיקראָדאָמעינס פון עלעמענטאַרע עלעמענטן זענען סיסטעמאַטיש שטודירט געוואָרן מיט X-PEEM. טראָץ דער גרויסער צאָל פון צומיש עלעמענטן, זענען Cr, Fe, Ni, און Ce39 דאָ אויסגעקליבן געוואָרן ווייל Cr איז דער שליסל עלעמענט פֿאַר דער פאָרמירונג פון דעם פּאַסיוואַציע פילם, Fe איז דער הויפּט עלעמענט אין שטאָל, און Ni פֿאַרשטאַרקט פּאַסיוואַציע און באַלאַנסירט די פעריט-אויסטעניטישע פֿאַזע סטרוקטור און דעם צוועק פון מאָדיפֿיצירן Ce. דורך אַדזשאַסטירן די ענערגיע פון ​​דער סינטשראָטראָן ראַדיאַציע, איז די RAS באַדעקט געוואָרן פֿון דער ייבערפֿלאַך מיט די הויפּט פֿעיִקייטן פון Cr (קאַנט L2.3), Fe (קאַנט L2.3), Ni (קאַנט L2.3) און Ce (קאַנט M4.5). הייס פֿאָרמינג און קאַלט ראָולינג Ce-2507 SDSS. צוגעפּאַסטע דאַטן אַנאַליז איז דורכגעפֿירט געוואָרן דורך אײַנפֿירן ענערגיע קאַליבראַציע מיט פֿאַרעפֿנטלעכטע דאַטן (למשל XAS 40, 41 אויף Fe L2, 3 קאַוועס).
אויף פיגור 2 ווייזט פיגור 2 X-PEEM בילדער פון הייס-געארבעט (פיגור 2א) און קאלט-געוואלץ (פיגור 2ד) Ce-2507 SDSS און קארעספאנדירנדע XAS עדזשאַז פון Cr און Fe L2,3 ביי אינדיווידועל געמארקירטע לאקאציעס. דער L2,3 עדזשאַז פון די XAS פּראָבירט די נישט-באזעצטע 3d שטאַטן נאָך עלעקטראָן פאָטאָעקסיטאַציע ביי די ספּין-אָרביט ספּליטינג לעוועלס 2p3/2 (L3 עדזשאַז) און 2p1/2 (L2 עדזשאַז). אינפֿאָרמאַציע וועגן דעם וואַלענס שטאַט פון Cr איז באַקומען פון XAS ביי דער L2,3 עדזשאַז אין פיגור 2ב, ה. פאַרגלייַך מיט ריכטער. 42,43 האט געוויזן אַז פיר שפּיצן זענען באמערקט געוואָרן לעבן דעם L3 עדזשאַז, גערופן A (578.3 eV), B (579.5 eV), C (580.4 eV) און D (582.2 eV), וואָס שפּיגלען אָקטאַכעדראַל Cr3+, קארעספאנדירנדיק צום Cr2O3 יאָן. די עקספּערימענטאַלע ספּעקטראַ שטימען איבער מיט די טעאָרעטישע חשבונות געוויזן אין פּאַנעלן ב און ה, באַקומען פון קייפל חשבונות פון דעם קריסטאַל פעלד ביי דער Cr L2.3 צובינד ניצנדיק אַ קריסטאַל פעלד פון 2.0 eV44. ביידע ייבערפלאַכן פון הייס-געארבעט און קאַלט-געוואַלגערט SDSS זענען באדעקט מיט אַ רעלאַטיוו גלייכמעסיק שיכט פון Cr2O3.
א X-PEEM טערמיש בילד פון טערמיש דעפארמירטן SDSS וואס קארעספאנדירט צו b Cr L2.3 ברעג און c Fe L2.3 ברעג, d X-PEEM טערמיש בילד פון קאלט געוואלגערטן SDSS וואס קארעספאנדירט צו e Cr L2.3 ברעג און f Fe L2 .3 ברעג זייט (f). די XAS ספּעקטרא זענען געצייכנט אין פארשידענע ספעציעלע פאזיציעס וואס זענען אנגעצייכנט אויף די טערמישע בילדער (a, d), די אראנדזשע פונקטירטע ליניעס אין (b) און (e) רעפרעזענטירן די סימולירטע XAS ספּעקטרא פון Cr3+ מיט א קריסטאל פעלד ווערט פון 2.0 eV. פאר X-PEEM בילדער, ניצט א טערמישע פאלטע צו פארבעסערן בילד ליינערישקייט, וואו פארבן פון בלוי ביז רויט זענען פראפארציאנעל צו דער אינטענסיטעט פון X-שטראל אבסארפציע (פון נידעריג ביז הויך).
נישט קוקנדיק אויף דער כעמישער סביבה פון די מעטאלישע עלעמענטן, איז דער כעמישער צושטאנד פון די צוגעבן פון ני און צעלאזענע צומיש עלעמענטן פאר ביידע מוסטערן געבליבן אומגעביטן. צוגעלייגטע צייכענונג. פיגורן 5-9 ווייזן X-PEEM בילדער און קארעספאנדירנדע XAS ספּעקטרא פאר ני און צעלאזענע אין פארשידענע פאזיציעס אויף דער ייבערפלאך פון הייס-געארבעטע און קאלט-געוואלזענע מוסטערן. ני XAS ווייזט די אקסידאציע צושטאנדן פון ני2+ איבער דער גאנצער געמאסטענער ייבערפלאך פון הייס-געארבעטע און קאלט-געוואלזענע מוסטערן (צוגעלייגטע דיסקוסיע). עס איז וויכטיג צו באמערקן אז, אין פאל פון הייס-געארבעטע מוסטערן, איז דער XAS סיגנאל פון צעלאזענע אין נישט באמערקט געווארן, בשעת אין פאל פון קאלט-געוואלזענע מוסטערן, איז דער ספּעקטרום פון צעלאזענע אין 3+ באמערקט געווארן. די באאבאכטונג פון צעלאזענע אין קאלט-געוואלזענע מוסטערן האט געוויזן אז צעלאזענע אין דער פארעם פון אויסזעצונגען.
אין דעם טערמיש דעפארמירטן SDSS, איז קיין לאקאלע סטרוקטורעלע ענדערונג אין XAS ביים Fe L2,3 ברעג נישט באמערקט געווארן (פיגור 2c). אבער, די Fe מאטריץ ענדערט מיקרא-רעגיאנאל איר כעמישן צושטאנד ביי זיבן ראַנדאָם אויסגעקליבענע פונקטן פון דעם קאלט-געוואלגערטן SDSS, ווי געוויזן אין פיגור 2f. דערצו, כדי צו באקומען א גענויע פארשטעלונג פון די ענדערונגען אין דעם צושטאנד פון Fe ביי די אויסגעקליבענע לאקאציעס אין פיגור 2f, זענען לאקאלע אויבערפלאך שטודיעס דורכגעפירט געווארן (פיגור 3 און צוגאב פיגור 10) אין וועלכע קלענערע קייַלעכדיקע געגנטן זענען אויסגעקליבן געווארן. די XAS ספּעקטראַ פון דעם Fe L2,3 ברעג פון α-Fe2O3 סיסטעמען און Fe2+ אקטאכעדראלע אקסיידן זענען מאדעלירט געווארן דורך קייפל קריסטאל פעלד חשבונות ניצנדיק קריסטאל פעלדער פון 1.0 (Fe2+) און 1.0 (Fe3+)44. מיר באַמערקן אַז α-Fe2O3 און γ-Fe2O3 האָבן אַנדערע לאָקאַלע סימעטריעס 45,46, Fe3O4 האט אַ קאָמבינאַציע פון ​​ביידע Fe2+ און Fe3+,47, און FeO45 ווי אַ פאָרמעל צווייוואַלענט Fe2+ אָקסייד (3d6). מיר באַמערקן אַז α-Fe2O3 און γ-Fe2O3 האָבן אַנדערע לאָקאַלע סימעטריעס 45,46, Fe3O4 האט אַ קאָמבינאַציע פון ​​ביידע Fe2+ און Fe3+,47, און FeO45 ווי אַ פאָרמעל צווייוואַלענט Fe2+ אָקסייד (3d6).באַמערקט אַז α-Fe2O3 און γ-Fe2O3 האָבן פֿאַרשידענע לאָקאַלע סימעטריעס45,46, Fe3O4 פֿאַרבינדט ביידע Fe2+ און Fe3+,47 און FeO45 אין דער פֿאָרעם פֿון פֿאָרמעל צווייוואַלענטן אָקסייד Fe2+ (3d6).באַמערקט אַז α-Fe2O3 און γ-Fe2O3 האָבן אַנדערע לאָקאַלע סימעטריעס45,46, Fe3O4 האט אַ קאָמבינאַציע פון ​​Fe2+ און Fe3+,47 און FeO45 אַקט ווי אַ פֿאָרמאַלע צווייוואַלענטע Fe2+ אָקסייד (3d6). אַלע Fe3+ יאָנען אין α-Fe2O3 האָבן בלויז Oh פּאָזיציעס, בשעת γ-Fe2O3 ווערט געוויינטלעך רעפּרעזענטירט דורך Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3]eg O4 ספּינעל מיט וואַקאַנסיעס אין eg פּאָזיציעס. דעריבער, די Fe3+ יאָנען אין γ-Fe2O3 האָבן ביידע Td און Oh פּאָזיציעס. ווי דערמאָנט אין אַ פֿריִערדיקער אַרטיקל,45 כאָטש די אינטענסיטעט פאַרהעלטעניש פון די צוויי איז אַנדערש, זייער אינטענסיטעט פאַרהעלטעניש eg/t2g איז ≈1, בשעת אין דעם פאַל איז די באַאָבאַכטע אינטענסיטעט פאַרהעלטעניש eg/t2g אַרום 1. דאָס שלאָסט אויס די מעגלעכקייט אַז אין דער איצטיקער סיטואַציע איז בלויז Fe3+ פאָרשטעלן. באַטראַכטנדיק דעם פאַל פון Fe3O4 מיט ביידע Fe2+ און Fe3+, די ערשטע שטריך, וואָס איז באַקאַנט צו האָבן אַ שוואַכערע (שטאַרקערע) L3 ברעג פֿאַר Fe, ווייזט אויף אַ קלענערע (גרעסערע) צאָל פון נישט-פאַרנומענע t2g שטאַטן. דאָס אַפּלייז צו Fe2+ (Fe3+), וואָס ווייזט אַז די ערשטע שטריך פון דער פאַרגרעסערונג ווייזט אויף אַ פאַרגרעסערונג אין דעם אינהאַלט פון Fe2+47. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די קאָעקזיסטענץ פון Fe2+ און γ-Fe2O3, α-Fe2O3 און/אָדער Fe3O4 דאָמינירט אויף דער קאַלט-געוואַלגערטער ייבערפלאַך פון די קאָמפּאָזיטן.
פארגרעסערטע פאטאעלעקטראן טערמישע בילדגעבונג בילדער פון די XAS ספּעקטרא (א, ג) און (ב, ד) וואָס קרייצן דעם Fe L2,3 ברעג אין פארשידענע ספּיישאַל פּאָזיציעס אין אויסגעקליבענע געגנטן 2 און E אין פיגורן 2ד.
די באקומענע עקספּערימענטאַלע דאַטן (פיגור 4אַ און צוגאב פיגור 11) ווערן געצייכנט און פאַרגליכן מיט די דאַטן פֿאַר ריינע קאַמפּאַונדז 40, 41, 48. דריי פֿאַרשידענע טיפּן עקספּערימענטאַל באַאָבאַכטע Fe L-עדזש XAS ספּעקטראַ (XAS-1, XAS-2 און XAS-3: פיגור 4אַ). אין באַזונדער, ספּעקטרום 2-אַ (באַצייכנט ווי XAS-1) אין פיגור 3ב נאכגעגאנגען דורך ספּעקטרום 2-ב (באַצייכנט XAS-2) איז באַאָבאַכטעט געוואָרן איבער די גאַנצע דעטעקציע געגנט, בשעת ספּעקטראַ ווי E-3 זענען באַאָבאַכטעט געוואָרן אין פיגור 3ד (באַצייכנט XAS-3) זענען באַאָבאַכטעט געוואָרן אין ספּעציפֿישע לאָקאַציעס. אַלס אַ הערשן, פיר פּאַראַמעטערס זענען געניצט געוואָרן צו ידענטיפֿיצירן די עקזיסטירנדיקע וואַלענס שטאַטן אין דעם מוסטער אונטער שטודיע: (1) ספּעקטראַל קעראַקטעריסטיקס L3 און L2, (2) ענערגיע פּאָזיציעס פון די קעראַקטעריסטיקס L3 און L2, (3) ענערגיע חילוק L3-L2., (4) L2/L3 אינטענסיטעט פאַרהעלטעניש. לויט וויזועלע אבזערוואציעס (פיגור 4א), זענען אלע דריי Fe קאמפאנענטן, נעמליך Fe0, Fe2+, און Fe3+, פאראן אויף דער SDSS אייבערפלאך אונטער שטודיע. די אויסגערעכנטע אינטענסיטעט פארהעלטעניש L2/L3 האט אויך געוויזן די אנוועזנהייט פון אלע דריי קאמפאנענטן.
א סימולירטע XAS ספּעקטראַ פון Fe מיט באמערקטע דריי פֿאַרשידענע עקספּערימענטאַלע דאַטן (פֿאָלע ליניעס XAS-1, XAS-2 און XAS-3 קאָרעספּאָנדירן צו 2-a, 2-b און E-3 אין פֿיגור 2 און 3). פֿאַרגלייַך: אָקטאַהעדראָנען Fe2+, Fe3+ מיט קריסטאַל פֿעלד ווערטן פֿון 1.0 eV און 1.5 eV, ריספּעקטיוולי, די עקספּערימענטאַלע דאַטן געמאָסטן מיט bd (XAS-1, XAS-2, XAS-3) און די קאָרעספּאָנדירנדיקע אָפּטימיזירטע LCF דאַטן (פֿאָלע שוואַרצע ליניע), און אויך אין דער פֿאָרעם XAS-3 ספּעקטראַ מיט Fe3O4 (געמישטער צושטאַנד פֿון Fe) און Fe2O3 (ריין Fe3+) סטאַנדאַרדן.
א לינעארע קאמבינאציע פיט (LCF) פון די דריי סטאַנדאַרדן 40, 41, 48 איז גענוצט געוואָרן צו קוואַנטיפיצירן די אייַזן אָקסייד קאָמפּאָזיציע. LCF איז אימפּלעמענטירט געוואָרן פֿאַר דריי אויסגעקליבענע Fe L-עדזש XAS ספּעקטראַ וואָס ווייַזן דעם העכסטן קאָנטראַסט, נעמלעך XAS-1, XAS-2 און XAS-3, ווי געוויזן אין בילד 4ב-ד. פֿאַר LCF פיטינגז, 10% Fe0 איז גענומען אין חשבון אין אַלע פאַלן רעכט צו דעם פאַקט אַז מיר האָבן באמערקט אַ קליין לעדזש אין אַלע דאַטן, און אויך רעכט צו דעם פאַקט אַז מעטאַליש אייַזן איז דער הויפּט קאָמפּאָנענט פון שטאָל. טאקע, די פראבעישאן טיפקייט פון X-PEEM פאר Fe (~6 נאַנאָמעטער)49 איז גרעסער ווי די געשאצטע אקסידאציע שיכט גרעב (עטוואס > 4 נאַנאָמעטער), וואס ערמעגליכט דעטעקציע פון ​​סיגנאל פון די אייַזן מאַטריץ (Fe0) אונטער די פּאַסיוואַציע שיכט. טאקע, די פראבעישאן טיפקייט פון X-PEEM פאר Fe (~6 נאַנאָמעטער)49 איז גרעסער ווי די געשאצטע אקסידאציע שיכט גרעב (עטוואס > 4 נאַנאָמעטער), וואס ערמעגליכט דעטעקציע פון ​​סיגנאל פון די אייַזן מאַטריץ (Fe0) אונטער די פּאַסיוואַציע שיכט. Действительно, предполагаемая толщина слоя окисления (> 6 נם) позволяет обнаружить сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. טאקע, די פּראָבע X-PEEM טיפקייט פֿאַר Fe (~6 נאַנאָמעטער)49 איז גרעסער ווי די אנגענומענע גרעב פון דער אָקסידאַציע שיכט (אַ ביסל >4 נאַנאָמעטער), וואָס מאַכט עס מעגלעך צו דעטעקטירן דעם סיגנאַל פֿון דער אייַזן מאַטריץ (Fe0) אונטער דער פּאַסיוואַציע שיכט.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（略> 4 nm），允许检测来自钝化层下方的铁基体（Fe0）的信号.事实上, X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 检测 深度 大于 的 氧化层 氧化层 氧化层 氧化层 厚度 略 兣ם 畼> 4来自 钝化层 下方 铁基体 （פע0） 的。 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号信号 信号 信号Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 נם) 49 с помощью X-PEEM מער, чем предполагаемая толщогоного огного огного ок 4 נם), איר קענען באַקומען אַ וויסנשאפטלעכע פון ​​דזשעלעזנאָי מאַטריץ (פע 0) ניט קיין קאַנסאַנטריישאַן. אין פאַקט, די טיפקייט פון דעטעקציע פון ​​Fe (~6 נאַנאָמעטער) 49 דורך X-PEEM איז גרעסער ווי די ערוואַרטעטע גרעב פון די אָקסייד שיכט (עטוואס > 4 נאַנאָמעטער), וואָס אַלאַוז דעטעקציע פון ​​​​די סיגנאַל פון די אייַזן מאַטריץ (Fe0) אונטער די פּאַסיוויישאַן שיכט. .פארשידענע קאמבינאציעס פון Fe2+ און Fe3+ זענען דורכגעפירט געווארן צו געפינען די בעסטע מעגלעכע לייזונג פאר די באאבאכטעטע עקספערימענטאלע דאטן. אויף פיג. 4ב ווייזט מען דעם XAS-1 ספּעקטרום פאר דער קאמבינאציע פון ​​Fe2+ און Fe3+, וואו די פראפארציעס פון Fe2+ און Fe3+ זענען געווען ענלעך מיט בערך 45%, וואס ווייזט אויף געמישטע אקסידאציע שטאנדן פון Fe. בשעת פארן XAS-2 ספּעקטרום ווערט דער פראצענט פון Fe2+ און Fe3+ ~30% און 60%, בהתאמה. Fe2+ איז ווייניגער ווי Fe3+. די פראפארציע פון ​​Fe2+ צו Fe3, גלייך צו 1:2, מיינט אז Fe3O4 קען געשאפן ווערן אין דער זעלבער פראפארציע צווישן Fe יאנען. דערצו, פארן XAS-3 ספּעקטרום ווערט דער פראצענט פון Fe2+ און Fe3+ ~10% און 80%, וואס ווייזט אויף א העכערע קאנווערזיע פון ​​Fe2+ צו Fe3+. ווי דערמאנט פריער, קען Fe3+ קומען פון α-Fe2O3, γ-Fe2O3 אדער Fe3O4. כדי צו פֿאַרשטיין די מערסט מסתּמא מקור פֿון Fe3+, איז דער XAS-3 ספּעקטרום געצייכנט געוואָרן מיט פֿאַרשידענע Fe3+ סטאַנדאַרדן אין פֿיגור 4e, וואָס ווײַזט ענלעכקייט צו ביידע סטאַנדאַרדן ווען מען באַטראַכט דעם B שפּיץ. אָבער, די אינטענסיטעט פֿון די אַקסל שפּיצן (A: פֿון Fe2+) און די B/A אינטענסיטעט פֿאַרהעלטעניש ווײַזן אַז דער ספּעקטרום פֿון XAS-3 איז נאָענט, אָבער שטימט נישט צוזאַמען מיטן ספּעקטרום פֿון γ-Fe2O3. פֿאַרגליכן מיט גרויסן γ-Fe2O3, האָט דער Fe 2p XAS שפּיץ פֿון A SDSS אַ ביסל העכערע אינטענסיטעט (פֿיגור 4e), וואָס ווײַזט אויף אַ העכערע אינטענסיטעט פֿון Fe2+. כאָטש דער ספּעקטרום פֿון XAS-3 איז ענלעך צו יענעם פֿון γ-Fe2O3, וווּ Fe3+ איז פֿאַראַן אין די Oh און Td פּאָזיציעס, בלייבט די אידענטיפֿיקאַציע פֿון פֿאַרשידענע וואַלענץ שטאַטן און קאָאָרדינאַציע בלויז צוזאמען דעם L2,3 ברעג אָדער דעם L2/L3 אינטענסיטעט פֿאַרהעלטעניש אַ פּראָבלעם, אַ טעמע פֿון אָנגייענדיקער דיסקוסיע צוליב דער קאָמפּלעקסיטעט פֿון די פֿאַרשידענע פֿאַקטאָרן וואָס ווירקן אויף דעם לעצטן ספּעקטרום41.
אין צוגאב צו די ספּעקטראַלע אונטערשיידן אין דעם כעמישן צושטאַנד פון די אויסגעקליבענע געגנטן פון אינטערעס וואָס זענען באַשריבן אויבן, איז די גלאָבאַלע כעמישע העטעראָגעניטי פון די שליסל עלעמענטן Cr און Fe אויך אַססעססעד געוואָרן דורך קלאַסיפיצירן אַלע XAS ספּעקטראַ באַקומען אויף דער מוסטער ייבערפלאַך ניצן די K-means קלאַסטערינג מעטאָד. . ראַנד פּראָופיילז Cr L זענען געשטעלט צו פאָרעם צוויי אָפּטימאַל קלאַסטערס ספּיישאַללי פאַרשפּרייט אין די הייס-געאַרבעט און קאַלט-געוואַלגערט ספּעסאַמאַנז געוויזן אין פיג. 5. עס איז קלאָר אַז קיין לאָקאַלע סטרוקטורעל ענדערונגען ווערן נישט באמערקט ווי ענלעך, ווייַל די צוויי סענטראָידס פון די XAS Cr ספּעקטראַ זענען פאַרגלייַכלעך. די ספּעקטראַל שאַפּעס פון די צוויי קלאַסטערס זענען כּמעט יידענטיש צו די קאָראַספּאַנדינג צו Cr2O342, וואָס מיינט אַז די Cr2O3 לייַערס זענען לעפיערעך גלייַך ספּייסט אויף די SDSS.
Cr L K-מיינט ראַנד ראַיאָן קלאַסטערס, און b איז די קאָרעספּאָנדירנדיקע XAS סענטראָידן. רעזולטאַטן פון K-מיינט X-PEEM פאַרגלייַך פון קאַלט-געוואַלגערט SDSS: c Cr L2.3 ראַנד ראַיאָן פון K-מיינט קלאַסטערס און d קאָרעספּאָנדירנדיקע XAS סענטראָידן.
כדי צו אילוסטרירן מער קאָמפּליצירטע FeL ברעג מאַפּעס, זענען פיר און פינף אָפּטימיזירטע קלאַסטערס און זייערע פֿאַרבונדענע סענטראָידן (ספּעקטראַל פּראָפֿילן) גענוצט געוואָרן פֿאַר הייס-געאַרבעטע און קאַלט-געוואַלגטע ספּעסאַמאַנען, ריספּעקטיוולי. דעריבער, קען מען באַקומען דעם פּראָצענט (%) פון Fe2+ און Fe3+ דורך צופּאַסן דעם LCF געוויזן אין בילד 4. דער פּסעוודאָעלעקטראָד פּאָטענציעל עפּסעודו ווי אַ פֿונקציע פון ​​Fe0 איז גענוצט געוואָרן צו אַנטפּלעקן די מיקראָכעמישע נישט-האָמאָגענייטי פון דעם ייבערפלאַך אָקסייד פֿילם. עפּסעודו ווערט גראָב געשאַצט דורך דער מיש-רעגול,
וואו \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) איז גלייך צו \(\rm{Fe} + 2e^ – \ צו \rm {Fe}^{2 + (3 + )}\), 0.440 און 0.036 V, ריספּעקטיוולי. געגנטן מיט אַ נידעריקער פּאָטענציעל האָבן אַ העכער אינהאַלט פון די Fe3+ קאַמפּאַונד. די פּאָטענציעל פאַרשפּרייטונג אין טערמיש דעפאָרמירטע מוסטערן האט אַ שיכטן כאַראַקטער מיט אַ מאַקסימום ענדערונג פון וועגן 0.119 V (פיגור 6a, b). די פּאָטענציעל פאַרשפּרייטונג איז ענג פֿאַרבונדן מיט די ייבערפלאַך טאָפּאָגראַפֿיע (פיגור 6a). קיין אנדערע פּאָזיציע-אָפּהענגיק ענדערונגען אין די אונטערלייגנדיק לאַמינאַר ינלענדיש זענען באמערקט געוואָרן (פיגור 6b). פאַרקערט, פֿאַר די פֿאַרבינדונג פון פאַרשידענע אָקסיידן מיט פאַרשידענע אינהאַלט פון Fe2+ און Fe3+ אין קאַלט-געוואַלגערט SDSS, קען מען באַמערקן אַ ניט-איינהייטלעך נאַטור פון די פּסעוודאָפּאָטענציעל (פיגור 6c, d). Fe3+ אקסיידן און/אדער (אקסי)הידראקסיידן זענען די הויפט באשטאנדטיילן פון ראסט אין שטאל און זענען דורכדרינגלעך פאר זויערשטאף און וואסער50. אין דעם פאל, ווערן די אינזלען וואס זענען רייך אין Fe3+ באטראכט אלס לאקאל פארשפרייט און קענען באטראכט ווערן אלס קאראדירטע געביטן. אין דער זעלבער צייט, קען דער גראדיענט אין דעם פאטענציאל פעלד, אנשטאט דער אבסאלוטער ווערט פון דעם פאטענציאל, גענוצט ווערן אלס אן אינדיקאטאר פאר דער לאקאליזאציע פון ​​אקטיווע קאראזיע זייטלעך. די אומגלייכע פארשפרייטונג פון Fe2+ און Fe3+ אויף דער ייבערפלאך פון קאלט-געוואלגערטע SDSS קען ענדערן די לאקאלע כעמיע און צושטעלן א מער פראקטישע אקטיווע ייבערפלאך שטח אין אקסייד פילם צוזאמענברוך און קאראזיע רעאקציעס, דערמיט ערלויבנדיג קאנטינעווירלעכע קאראזיע פון ​​דער אונטערלייגנדיקער מעטאל מאטריץ, רעזולטירנדיג אין אינערליכער קאראזיע, העטעראגעניטי פון אייגנשאפטן און א פארקלענערונג אין די שוץ אייגנשאפטן פון דער פאסיווירנדיקער שיכט.
K-מיינט קלאַסטערס און קאָרעספּאָנדירנדיקע XAS סענטראָידן אין די Fe L2.3 ראַנד געגנט פון הייס-דעפאָרמירט X-PEEM ac און df פון קאַלט-געוואַלגערט SDSS. a, d K-מיינט קלאַסטער פּלאָץ אָוווערלייד אויף X-PEEM בילדער. די קאַלקיאַלייטיד פּסעוודאָעלעקטראָד פּאָטענציעל (עפּסעודאָ) איז דערמאנט צוזאַמען מיט די K-מיינט קלאַסטער פּלאָץ. די ברייטנאַס פון די X-PEEM בילד, ווי די קאָליר אין פיג. 2 איז פּראָפּאָרציאָנעל צו די X-שטראַל אַבזאָרפּשאַן אינטענסיטי.
א רעלאטיוו איינהייטלעכער Cr אבער אן אנדער כעמישע צושטאנד פון Fe פירט צו אנדערע אקסייד פילם שאדן און קאראזיע מוסטערן אין הייס-געארבעט און קאלט-געוואלגערט Ce-2507. די אייגנשאפט פון קאלט-געוואלגערט Ce-2507 איז גוט שטודירט געווארן. מיט באצוג צו דער פארמאציע פון ​​אקסיידן און הידראקסידן פון Fe אין דער אַמביאנט לופט אין דעם כמעט נייטראלן ארבעט, די רעאקציעס זענען ווי פאלגט:
די אויבנדערמאנטע רעאקציעס פאסירן אין די פאלגנדע סצענארן באזירט אויף X-PEEM אנאליז. א קליינע פלייצע וואס קארעספאנדירט צו Fe0 איז פארבונדן מיטן אונטערלייגנדיקן מעטאלישן אייַזן. די רעאקציע פון ​​מעטאלישן Fe מיט דער סביבה רעזולטירט אין דער פארמאציע פון ​​א Fe(OH)2 שיכט (גלייכונג (5)), וואס פארשטארקט דעם Fe2+ סיגנאל אין דעם Fe L-ברעג XAS. פארלענגערטע אויסשטעלונג צו לופט קען רעזולטירן אין דער פארמאציע פון ​​Fe3O4 און/אדער Fe2O3 אקסיידן נאך Fe(OH)252,53. צוויי סטאבעלע פארמען פון Fe, Fe3O4 און Fe2O3, קענען אויך פארמירן זיך אין דער Cr3+ רייכער שוץ שיכט, פון וועלכער Fe3O4 בעפארצוגט א גלייכפארמיגע און קלעפּיקע סטרוקטור. די אנוועזנהייט פון ביידע רעזולטירט אין געמישטע אקסידאציע שטאנדן (XAS-1 ספּעקטרום). דער XAS-2 ספּעקטרום קארעספאנדירט מערסטנס צו Fe3O4. בשעת די אבזערוואציע פון ​​XAS-3 ספּעקטרא אין עטלעכע ערטער האט געוויזן א פולשטענדיגע קאנווערסיע צו γ-Fe2O3. זינט די דורכדרינג טיפקייט פון די אויסגעשפרייטע X-שטראַלן איז בערך 50 נאַנאָמעטער, רעזולטירט דער סיגנאל פון דער נידעריקער שיכט אין א העכערע אינטענסיטעט פון דעם A שפּיץ.
דער XPA ספּעקטרום ווייזט אז דער Fe קאָמפּאָנענט אין דעם אָקסייד פילם האט א שיכטיקע סטרוקטור קאָמבינירט מיט א Cr אָקסייד שיכט. אין קאַנטראַסט צו די סימנים פון פּאַסיוואַציע רעכט צו לאָקאַלער אומהאָמאָגענייטי פון Cr2O3 בעת קעראָוזשאַן, טראָץ דעם מונדיר שיכט פון Cr2O3 אין דעם אַרבעט, ווערט נידעריק קעראָוזשאַן קעגנשטעל באמערקט אין דעם פאַל, ספּעציעל פֿאַר קאַלט-געוואַלגערטע ספּעסאַמאַנז. די באמערקטע נאַטור קען זיין פארשטאנען ווי די העטעראָגעניטי פון דעם כעמישן אָקסידאַציע צושטאַנד אין דער אויבערשטער שיכט (Fe), וואָס אַפעקץ די קעראָוזשאַן פאָרשטעלונג. רעכט צו דער זעלבער סטאָיכיאָמעטרי פון דער אויבערשטער שיכט (אייַזן אָקסייד) און דער נידעריקער שיכט (קראָום אָקסייד)52,53 בעסערע ינטעראַקשאַן (אַדכיזשאַן) צווישן זיי פירט צו פּאַמעלעכן טראַנספּאָרט פון מעטאַל אָדער זויערשטאָף יאָנען אין דער גיטער, וואָס, אין קער, פירט צו אַ פאַרגרעסערונג אין קעראָוזשאַן קעגנשטעל. דעריבער, אַ קאָנטינואַס סטאָיכיאָמעטריק פאַרהעלטעניש, ד"ה איין אָקסידאַציע צושטאַנד פון Fe, איז בילכער צו פּלוצעמדיקע סטאָיכיאָמעטריק ענדערונגען. די היץ-דעפאָרמד SDSS האט אַ מער מונדיר ייבערפלאַך, אַ דיכטער פּראַטעקטיוו שיכט, און בעסער קעראָוזשאַן קעגנשטעל. משא"כ ביי קאלט-געוואלסטער SDSS, די אנוועזנהייט פון Fe3+-רייכע אינזלען אונטער דער שוץ-שיכט פארלעצט די אינטעגריטעט פון דער ייבערפלאך און פאראורזאכט גאַלוואַנישע קעראָוזשאַן מיטן נאנטן סאַבסטראַט, וואָס פירט צו א שאַרפן פאַל אין Rp (טאַבעלע 1). דער EIS ספּעקטרום און זיין קעראָוזשאַן קעגנשטעל זענען רעדוצירט. מען קען זען אז די לאָקאַלע פאַרשפּרייטונג פון Fe3+ רייכע אינזלען צוליב פּלאַסטישער דעפאָרמאַציע אַפעקטירט דער הויפּט די קעראָוזשאַן קעגנשטעל, וואָס איז אַ דורכברוך אין דער דאָזיקער אַרבעט. אזוי, די שטודיע פּרעזענטירט ספּעקטראָסקאָפּישע מיקראָסקאָפּישע בילדער פון דער רעדוקציע אין קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון SDSS מוסטערן וואָס זענען שטודירט געוואָרן דורך דער פּלאַסטישער דעפאָרמאַציע מעטאָדע.
דערצו, כאָטש אַללויען מיט זעלטענע ערד עלעמענטן אין צוויי-פאַזיקע שטאָל ווייזט בעסערע פאָרשטעלונג, בלייבט די ינטעראַקציע פון ​​דעם אַדיטיוו עלעמענט מיט אַן יחיד שטאָל מאַטריץ אין טערמינען פון קעראָוזשאַן נאַטור לויט ספּעקטראָסקאָפּישע מיקראָסקאָפּי דאַטן שווער צו דערגרייכן. די אויסזען פון Ce סיגנאַלן (דורך XAS M-עדזשאַז) דערשיינט בלויז אין אַ פּאָר ערטער בעשאַס קאַלט ראָולינג, אָבער פאַרשווינדט בעשאַס הייס דעפאָרמאַציע פון ​​​​די SDSS, וואָס ינדיקייץ היגע אָפּזאַץ פון Ce אין די שטאָל מאַטריץ, אלא ווי כאָומאַדזשיניאַס אַללויינג. כאָטש נישט באַדייטנד ימפּרוווינג די מעכאַנישע פּראָפּערטיעס פון SDSS6,7, די בייַזייַן פון זעלטענע ערד עלעמענטן ראַדוסאַז די גרייס פון די ינקלוזשאַנז און עס איז געדאַנק צו פאַרהיטן פּיטינג אין די ערשט געגנט54.
אין מסקנא, די דאזיגע ארבעט אַנטפּלעקט דעם ווירקונג פון ייבערפלאַך העטעראָגעניטי אויף דער קעראָוזשאַן פון 2507 SDSS מאָדיפיצירט מיט צעריום דורך קוואַנטיפיצירן דעם כעמישן אינהאַלט פון נאַנאָסקאַלע קאָמפּאָנענטן. מיר ענטפֿערן די קשיא פארוואס ומבאַפלעקט שטאָל קאָראָדירט אפילו אונטער אַ פּראַטעקטיוו אָקסייד שיכט דורך קוואַנטיפיצירן זיין מיקראָסטרוקטור, ייבערפלאַך כעמיע, און סיגנאַל פּראַסעסינג ניצן K-מיינז קלאַסטערינג. עס איז געגרינדעט אַז אינזלען רייך אין Fe3+, אַרייַנגערעכנט זייער אָקטאַכעדראַל און טעטראַכעדראַל קאָאָרדינאַציע צוזאמען די גאנצע שטריך פון געמישט Fe2+/Fe3+, זענען די מקור פון שעדיקן און קעראָוזשאַן פון די קאַלט-געוואַלגערט אָקסייד פילם SDSS. נאַנאָאינזלען דאָמינירט דורך Fe3+ פירן צו נעבעך קעראָוזשאַן קעגנשטעל אפילו אין דער בייַזייַן פון אַ גענוג סטאָיכיאָמעטריק Cr2O3 פּאַסיווייטינג שיכט. אין אַדישאַן צו מעטאָדאַלאַדזשיקאַל אַדוואַנסאַז אין באַשטימען דעם ווירקונג פון נאַנאָסקאַלע כעמישער העטעראָגעניטי אויף קעראָוזשאַן, איז אָנגייענדיק אַרבעט געריכט צו ינספּירירן אינזשעניריע פּראַסעסאַז צו פֿאַרבעסערן די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון ומבאַפלעקט שטאָל בעשאַס שטאָל מאכן.
כדי צו צוגרייטן דעם Ce-2507 SDSS שטאַבעלע וואָס איז גענוצט געוואָרן אין דעם שטודיע, איז אַ געמישטע קאָמפּאָזיציע, אַרייַנגערעכנט Fe-Ce הויפּט צומיש, פאַרזיגלט מיט אַ ריין אייַזן רער, געשמאָלצן געוואָרן אין אַ 150 ק"ג מיטל-פרעקווענץ אינדוקציע אויוון צו פּראָדוצירן געשמאָלצן שטאָל און געגאָסן אין אַ פורעם. די געמאָסטענע כעמישע קאָמפּאָזיציעס (wt%) זענען ליסטעד אין דער צוגאב טאַבעלע 2. די שטאַבעלע ווערן ערשט הייס געשמידט אין בלאָקס. דערנאָך איז עס געגליט געוואָרן ביי 1050°C פֿאַר 60 מינוט צו באַקומען שטאָל אין אַ צושטאַנד פון אַ האַרטער לייזונג, און דערנאָך געקוועלט אין וואַסער ביז צימער טעמפּעראַטור. די שטודירטע מוסטערן זענען שטודירט געוואָרן אין דעטאַל מיט TEM און DOE צו שטודירן די פאַזעס, קערל גרייס און מאָרפאָלאָגיע. מער דעטאַלירטע אינפֿאָרמאַציע וועגן מוסטערן און פּראָדוקציע פּראָצעס קען געפֿונען ווערן אין אַנדערע מקורים6,7.
צילינדרישע מוסטערן (φ10 מ״מ×15 מ״מ) פֿאַר הייסע קאָמפּרעסיע זענען פּראַסעסט געוואָרן אַזוי אַז די אַקס פֿון צילינדער איז געווען פּאַראַלעל צו דער דעפֿאָרמאַציע ריכטונג פֿון בלאָק. הויך-טעמפּעראַטור קאָמפּרעסיע איז דורכגעפֿירט געוואָרן ביי פֿאַרשידענע טעמפּעראַטורן אין דער קייט פֿון 1000-1150°C מיט אַ גליבל-3800 טערמישער סימולאַטאָר ביי אַ קאָנסטאַנטער שפּאַנונג קורס אין דער קייט פֿון 0.01-10 s-1. פֿאַר דער דעפֿאָרמאַציע, זענען די מוסטערן געהייצט געוואָרן מיט אַ קורס פֿון 10 °C s-1 פֿאַר 2 מינוט ביי אַן אויסגעקליבענער טעמפּעראַטור צו עלימינירן דעם טעמפּעראַטור גראַדיענט. נאָך דערגרייכן טעמפּעראַטור איינהייטלעכקייט, איז דער מוסטער דעפֿאָרמירט געוואָרן צו אַן עכטן שפּאַנונג ווערט פֿון 0.7. נאָך דער דעפֿאָרמאַציע, זענען די מוסטערן גלייך געקאָכט געוואָרן מיט וואַסער צו באַוואָרן די דעפֿאָרמירטע סטרוקטור. דער פֿאַרהאַרטעטער מוסטער איז דעמאָלט געשניטן פּאַראַלעל צו דער קאָמפּרעסיע ריכטונג. פֿאַר דעם באַזונדערן שטודיע, האָבן מיר אויסגעקליבן אַ מוסטער מיט אַ הייסער שפּאַנונג צושטאַנד פֿון 1050°C, 10 s-1 ווייל די באַאָבאַכטע מיקראָהאַרטקייט איז געווען העכער ווי אַנדערע מוסטערן7.
מאַסיווע (80 × 10 × 17 מ״מ³) מוסטערן פון דער Ce-2507 האַרטער לייזונג זענען גענוצט געוואָרן אין אַן LG-300 דריי-פאַזיקער אַסינקראָנאָוסער צוויי-וואַל מיל מיט די בעסטע מעכאַנישע אייגנשאַפטן צווישן אַלע אַנדערע דעפאָרמאַציע לעוועלס6. די שפּאַנונג קורס און גרעב רעדוקציע פֿאַר יעדן דרך זענען 0.2 מ·ס-1 און 5%, ריספּעקטיוולי.
אן Autolab PGSTAT128N עלעקטראָכעמישע וואָרקסטיישאַן איז גענוצט געוואָרן פֿאַר SDSS עלעקטראָכעמישע מעסטונגען נאָך קאַלט וואַלץ צו אַ 90% רעדוקציע אין גרעב (1.0 עקוויוואַלענט אמת שפּאַנונג) און נאָך הייס פּרעסן ביי 1050°C פֿאַר 10 s-1 צו אַ אמת שפּאַנונג פון 0.7. די וואָרקסטיישאַן האט אַ דריי-עלעקטראָד צעל מיט אַ סאַטשערייטאַד קאַלאָמעל עלעקטראָד ווי די רעפערענץ עלעקטראָד, אַ גראַפיט קאַונטער עלעקטראָד, און אַ SDSS מוסטער ווי די אַרבעט עלעקטראָד. די מוסטערן זענען געשניטן אין צילינדערס מיט אַ דיאַמעטער פון 11.3 מם, צו די זייטן פון וועלכע קופּער דראָטן זענען געלאָטן. די מוסטערן זענען דעמאָלט פיקסירט מיט עפּאָקסי, לאָזנדיק אַן אַרבעט אָפן שטח פון 1 קוביק סענטימעטער ווי די אַרבעט עלעקטראָד (אונטערשטע זייט פון די צילינדריש מוסטער). זייט אָפּגעהיט בעשאַס קיורינג פון די עפּאָקסי און דערנאָך שלייפן און פּאַלישינג צו ויסמיידן קראַקינג. די אַרבעט סערפאַסיז זענען געשליפן און פּאַליש מיט אַ דימענט פּאַלישינג סאַספּענשאַן מיט אַ פּאַרטיקל גרייס פון 1 מיקראָמעטער, געוואַשן מיט דיסטילד וואַסער און עטאַנאָל, און געטריקנט אין קאַלט לופט. איידער עלעקטראָכעמישע מעסטונגען, די פּאַלישעד מוסטערן זענען אויסגעשטעלט צו לופט פֿאַר עטלעכע טעג צו פאָרעם אַ נאַטירלעך אָקסייד פילם. א וואסעריגע לייזונג פון FeCl3 (6.0 wt%), סטאביליזירט צו pH = 1.0 ± 0.01 מיט HCl לויט ASTM רעקאמענדאציעס, ווערט גענוצט צו פארשנעלערן די קאראזיע פון ​​נישט-ראסטיקן שטאל55 ווייל עס איז קאראזיוו אין דער אנוועזנהייט פון כלוריד יאנען מיט א שטארקע אקסידירנדע קאפאציטעט און נידריגע pH. ענווייראמענטאלע סטאנדארטן G48 און A923. טונקט איין דעם מוסטער אין דער טעסט לייזונג פאר 1 שעה צו דערגרייכן א כמעט שטאנד-צושטאנד איידער איר מאכט קיין מעסטונגען. פאר פעסט-לייזונג, הייס-געפארמטע, און קאלט-געוואלטע מוסטערן, זענען אימפעדאנץ מעסטונגען דורכגעפירט געווארן ביי אפענע קרייז פאטענציאלן (OPC) פון 0.39, 0.33, און 0.25 V, בהתאמה, אין דער פרעקווענץ קייט פון 1 105 ביז 0.1 Hz מיט אן אמפליטודע פון ​​5 mV. אלע כעמישע טעסטן זענען איבערגעחזרט געווארן לפחות 3 מאל אונטער די זעלבע באדינגונגען צו פארזיכערן דאטן רעפראדוסירבארקייט.
פאר HE-SXRD מעסטונגען, זענען רעכטעקיקע דופּלעקס שטאָל בלאָקן וואָס מעסטן 1 × 1 × 1.5 מם3 געמאָסטן געוואָרן צו קוואַנטיפיצירן די שטראַל פאַזע קאָמפּאָזיציע פון ​​אַ בראָקהויז הויך-ענערגיע וויגלער ביי CLS, קאַנאַדע56. דאַטן זאַמלונג איז דורכגעפירט געוואָרן אין דעביי-שערער דזשיאַמעטרי אָדער טראַנסמיסיע דזשיאַמעטרי ביי צימער טעמפּעראַטור. די X-שטראַל כוואַליע לענג קאַליברירט מיטן LaB6 קאַליבראַטאָר איז 0.212561 Å, וואָס קאָרעספּאָנדירט צו 58 keV, וואָס איז פיל העכער ווי די פון Cu Kα (8 keV) וואָס ווערט געוויינטלעך געניצט ווי אַ לאַבאָראַטאָריע X-שטראַל מקור. די מוסטער איז געווען ליגן אין אַ דיסטאַנס פון 740 מם פון דעם דעטעקטאָר. די דעטעקציע באַנד פון יעדן מוסטער איז 0.2 × 0.3 × 1.5 מם3, וואָס ווערט באַשטימט דורך די שטראַל גרייס און מוסטער גרעב. אַלע דאַטן זענען געזאַמלט געוואָרן מיט אַ פּערקין עלמער שטח דעטעקטאָר, פלאַך פּאַנעל X-שטראַל דעטעקטאָר, 200 µm פּיקסעלס, 40×40 cm2 מיט אַן עקספּאָוזשער צייט פון 0.3 ס און 120 ראָמען.
X-PEEM מעסטונגען פון צוויי אויסגעקליבענע מאָדעל סיסטעמען זענען דורכגעפירט געוואָרן ביים Beamline MAXPEEM PEEM ענד סטאנציע אין דעם MAX IV לאַבאָראַטאָריע (לונד, שוועדן). מוסטערן זענען צוגעגרייט געוואָרן אויף דעם זעלבן וועג ווי פֿאַר עלעקטראָכעמישע מעסטונגען. די צוגעגרייטע מוסטערן זענען געהאַלטן געוואָרן אין לופט פֿאַר עטלעכע טעג און דעגאַזירט אין אַן אולטראַהויכער וואַקוום קאַמער איידער זיי זענען באַשטראַלט געוואָרן מיט סינטשראָטראָן פאָטאָנען. די ענערגיע רעזאָלוציע פון ​​דער שטראַל ליניע איז באַקומען געוואָרן דורך מעסטן דעם יאָן ייעלד ספּעקטרום אין דער עקסייטיישאַן געגנט פון N1s ביז 1\(τ_g^ \ast\) לעבן hv = 401 eV אין N2 מיט דער אָפּהענגיקייט פון דער פאָטאָן ענערגיע אויף E3/2, 57. אַפּראָקסימאַציע ספּעקטראַ האָט געגעבן ΔE (ברייט פון דער ספּעקטראַל ליניע) פון בערך 0.3 eV אין דעם געמאָסטן ענערגיע קייט. דעריבער, די שטראַלליין ענערגיע רעזאָלוציע איז געשאצט געווארן צו זיין E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 און פלאַקס ≈1012 ph/s דורך ניצן אַ מאָדיפיצירט SX-700 מאָנאָטשראָמאַטאָר מיט אַ Si 1200-ליניע mm−1 גראַטינג פֿאַר די Fe 2p L2,3 ברעג, Cr 2p L2,3 ברעג, Ni 2p L2,3 ברעג, און Ce M4,5 ברעג. דעריבער, די שטראַלליין ענערגיע רעזאָלוציע איז געשאצט געווארן צו זיין E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 און פלאַקס ≈1012 ph/s דורך ניצן אַ מאָדיפיצירט SX-700 מאָנאָטשראָמאַטאָר מיט אַ Si 1200-ליניע mm−1 גראַטינג פֿאַר די Fe 2p L2.3 ברעג, Cr 2p L2.3 ברעג, Ni 2p L2.3 ברעג, און Ce M4.5 ברעג. ∆ ∆ E = 700 эВ/0,3 эВ 2 ∆ 1 / 2 / 0 / 0,3 פ 1 / 2 при использовании модифицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 штрихов/мм для Fe кромка 2,3p L2,3,3. кромка Ni 2p L2,3 און кромка Ce M4,5. אזוי, די ענערגיע רעזאלוציע פון ​​דעם שטראל קאנאל איז געשאצט געווארן אלס E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 און פלוקס ≈1012 f/s ניצנדיק א מאדיפיצירטן SX-700 מאנאכראמאטאר מיט א Si גראַטינג פון 1200 ליניעס/מם פאר Fe ברעג 2p L2,3, Cr ברעג 2p L2.3, Ni ברעג 2p L2.3, און Ce ברעג M4.5.因此，光束线能量分辨率估计为E/ΔE = 700 eV/0.3 eV > 2000 1200 线mm-1 光栅的改进的SX-700 单色器用于Fe 2p L2.3边缘.因此 光束线 能量 分辨率 为 为为为 δe = 700 EV/0.3 EV> 2000 和 ≈1012 PH/S ，带有 1200 线 מם-1 光栅 改进 的 SX-700 单色器 于 于 于 用 用 用Fe 2p L2.3 边缘、r 3 、r 2、r. 2p L2.3 边缘和Ce M4.5 边缘.אזוי, ווען מען ניצט א מאדיפיצירטן SX-700 מאנאכראמאטאר מיט א 1200 ליניע Si גראַטינג. 3, Cr ברעג 2p L2.3, Ni ברעג 2p L2.3 און Ce ברעג M4.5.סקענט פאָטאָן ענערגיע אין 0.2 eV טריט. ביי יעדער ענערגיע, זענען PEEM בילדער רעקאָרדירט ​​געוואָרן מיט אַ פיברע-געקאָפּלט TVIPS F-216 CMOS דעטעקטאָר מיט 2 x 2 בין, וואָס גיט אַ רעזאָלוציע פון ​​1024 x 1024 פּיקסעלס אין אַ 20 µm פעלד פון קוק. די עקספּאָוזשער צייט פון די בילדער איז געווען 0.2 סעקונדעס, דורכשניטלעך 16 ראָמען. די פאָטאָעלעקטראָן בילד ענערגיע איז אויסגעקליבן אין אַזאַ וועג צו צושטעלן די מאַקסימום צווייטיק עלעקטראָן סיגנאַל. אַלע מעסטונגען זענען דורכגעפירט געוואָרן ביי נאָרמאַלער אינצידענץ מיט אַ לינעאַר פּאָלאַריזירט פאָטאָן שטראַל. מער אינפֿאָרמאַציע וועגן מעסטונגען קען מען געפֿינען אין אַ פריערדיקער שטודיע. נאָך שטודירן די גאַנץ עלעקטראָן ייעלד (TEY) דעטעקציע מאָדע און זיין אַפּליקאַציע אין X-PEEM49, ווערט די פּראָבע טיפקייט פון דעם מעטאָד געשאַצט צו זיין וועגן 4-5 נם פֿאַר די Cr סיגנאַל און וועגן 6 נם פֿאַר Fe. די Cr טיפקייט איז זייער נאָענט צו דער גרעב פון די אָקסייד פילם (~4 נם)60,61 בשעת די Fe טיפקייט איז גרעסער ווי די גרעב. XRD געזאמלט ביים ברעג פון FeL איז א געמיש פון XRD פון אייַזן אָקסיידן און Fe0 פון דער מאַטריץ. אין דעם ערשטן פאַל, קומט די אינטענסיטעט פון די אויסגעלאָזטע עלעקטראָנען פון אַלע מעגלעכע טיפּן עלעקטראָנען וואָס ביישטייערן צו TEY. אָבער, אַ ריין אייַזן סיגנאַל ריקווייערז העכערע קינעטישע ענערגיע פֿאַר די עלעקטראָנען צו דורכגיין די אָקסייד שיכט צו דער ייבערפלאַך און ווערן געזאַמלט דורך דעם אַנאַליזאַטאָר. אין דעם פאַל, איז דער Fe0 סיגנאַל דער הויפּט רעכט צו LVV Auger עלעקטראָנען, ווי אויך צווייטיקע עלעקטראָנען אויסגעלאָזט דורך זיי. אין דערצו, די TEY אינטענסיטעט בייגעטראָגן דורך די עלעקטראָנען פאַרפוילן בעשאַס דעם עלעקטראָן אַנטלויפן וועג, ווייטער רידוסינג די Fe0 ספּעקטראַל ענטפער אין דער אייַזן XAS מאַפּע.
אינטעגרירן דאַטן מיינינג אין אַ דאַטן קוב (X-PEEM דאַטן) איז אַ שליסל שריט אין עקסטראַקטינג באַטייַטיק אינפֿאָרמאַציע (כעמישע אָדער גשמיות פּראָפּערטיעס) אין אַ מולטידימענשאַנאַל צוגאַנג. K-means קלאַסטערינג איז וויידלי געניצט אין עטלעכע פעלדער, אַרייַנגערעכנט מאַשין וויזשאַן, בילד פּראַסעסינג, אַנסופּערווייזד מוסטער דערקענונג, קינסטלעך סייכל, און קלאַסיפיקאַטאָרי אַנאַליסיס. למשל, K-means קלאַסטערינג האט געטאן גוט אין קלאַסטערינג היפּערספּעקטראַל בילד דאַטן. אין פּרינציפּ, פֿאַר מולטי-פֿעיִטשער דאַטן, די K-means אַלגערידאַם קענען לייכט גרופּירן זיי באזירט אויף אינפֿאָרמאַציע וועגן זייער אַטריביוטן (פאָטאָן ענערגיע פּראָפּערטיעס). K-means קלאַסטערינג איז אַן איטעראַטיוו אַלגערידאַם פֿאַר דייוויידינג דאַטן אין K ניט-אָוווערלאַפּינג גרופּעס (קלאַסטערס), ווו יעדער פּיקסעל געהערט צו אַ זיכער קלאַסטער דיפּענדינג אויף די ספּיישאַל פאַרשפּרייטונג פון כעמישער ינכאָמאָגענעיטי אין די מיקראָסטרוקטוראַל קאַמפּאַזישאַן פון שטאָל. די K-means אַלגערידאַם כולל צוויי סטאַגעס: אין דער ערשטער סטאַגע, K סענטראָידס זענען קאַלקיאַלייטיד, און אין דער צווייטער סטאַגע, יעדער פונט איז אַסיינד אַ קלאַסטער מיט שכנים סענטראָידס. דער צענטער פון גראַוויטאַציע פון ​​אַ קלאַסטער ווערט דעפינירט ווי דער אַריטמעטישער דורכשניט פון די דאַטן פּונקטן (XAS ספּעקטרום) פֿאַר יענעם קלאַסטער. עס זענען פֿאַראַן פֿאַרשידענע דיסטאַנסן צו דעפינירן שכנותדיקע צענטראָידן ווי עוקלידישע דיסטאַנס. פֿאַר אַן אַרייַנגאַנג בילד פון px,y (וואו x און y זענען די רעזאָלוציע אין פּיקסעלס), CK איז דער צענטער פון גראַוויטאַציע פון ​​דעם קלאַסטער; דאָס בילד קען דאַן ווערן סעגמענטירט (געקלאַסטערט) אין K קלאַסטערס ניצנדיק K-means63. די לעצטע טריט פון דעם K-means קלאַסטערינג אַלגערידאַם זענען:
שריט 2. רעכנט אויס די מיטגלידערשאפט פון אלע פּיקסעלס לויטן איצטיקן צענטרויד. למשל, עס ווערט אויסגערעכנט פון דער עוקלידישער דיסטאַנץ d צווישן דעם צענטער און יעדן פּיקסעל:
שריט 3 צוטיילן יעדן פּיקסעל צום נענטסטן צענטרויד. דערנאך רעכענען איבער די K צענטרויד פאזיציעס ווי פאלגנד:
שריט 4. איבערחזרן דעם פּראָצעס (גלייכונגען (7) און (8)) ביז די צענטרוידן קאָנווערדזשירן. די לעצטע קלאַסטערינג קוואַליטעט רעזולטאַטן זענען שטאַרק קאָרעלירט מיט די בעסטע ברירה פון ערשט צענטרוידן. פֿאַר די PEEM דאַטן סטרוקטור פון שטאָל בילדער, טיפּיש X (x × y × λ) איז אַ קוב פון 3D אַרעי דאַטן, בשעת די x און y אַקסעס רעפּרעזענטירן ספּיישאַל אינפֿאָרמאַציע (פּיקסעל רעזאָלוציע) און די λ אַקס קאָראַספּאַנדז צו אַ פאָטאָן ענערגיע ספּעקטראַל בילד. דער K-מיטל אַלגערידאַם ווערט גענוצט צו ויספאָרשן געביטן פון אינטערעס אין X-PEEM דאַטן דורך סעפּערייטינג פּיקסעלס (קלאַסטערס אָדער סוב-בלאַקס) לויט זייער ספּעקטראַל פֿעיִקייטן און עקסטראַקטינג די בעסטע צענטרוידן (XAS ספּעקטראַל פּראָופיילז) פֿאַר יעדן אַנאַליט קלאַסטער). עס ווערט גענוצט צו שטודירן ספּיישאַל פאַרשפּרייטונג, לאָקאַלע ספּעקטראַל ענדערונגען, אַקסאַדיישאַן נאַטור, און כעמישע שטאַטן. למשל, דער K-מיטל קלאַסטערינג אַלגערידאַם איז גענוצט פֿאַר Fe L-edge און Cr L-edge געביטן אין הייס-געאַרבעט און קאַלט-געוואַלגערט X-PEEM. פארשידענע נומערן פון K קלאַסטערס (געגנטן פון מיקראָסטרוקטור) זענען געטעסט געוואָרן צו געפֿינען די אָפּטימאַלע קלאַסטערס און צענטראָידן. ווען די נומערן ווערן געוויזן, ווערן די פּיקסעלן ווידער צוגעטיילט צו די קאָרעספּאָנדירנדיקע קלאַסטער צענטראָידן. יעדע קאָליר פֿאַרטיילונג קאָרעספּאָנדירט צום צענטער פֿון קלאַסטער, ווײַזנדיק די ספּיישאַל אָרדענונג פֿון כעמישע אָדער פֿיזישע אָביעקטן. די עקסטראַקטירטע צענטראָידן זענען לינעאַרע קאָמבינאַציעס פֿון ריינע ספּעקטראַ.
דאטן וואָס שטיצן די רעזולטאַטן פון דער שטודיע זענען בנימצא אויף אַ גלייַכבארע בקשה פון די ריספּעקטיוו WC מחבר.
סיורין, ה. & סאַנדסטראָם, ר. בראָך-טאַפקייט פון אַ געשוועיסטן דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל. סיורין, ה. & סאַנדסטראָם, ר. בראָך-טאַפקייט פון אַ געשוועיסטן דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל. Sieurin, H. & Sandström, R. סיורין, ה. און סאַנדסטראָם, ר. בראָך-טאַפקייט פון געשוועיסטן דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל. 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. Sieurin, H. & Sandström, R. סיורין, ה. און סאַנדסטראָם, ר. בראָך-טאַפקייט פון געשוועיסטע דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל.בריטאַניאַ. פראַקשאַנאַל טייל. פוטער. 73, 377–390 (2006).
אדאמס, FV, אולובאַמבי, PA, פּאָטגיעטער, JH & וואַן דער מערווע, J. קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל אין אויסגעקליבענע אָרגאַנישע זויערן און אָרגאַנישע זויער/כלאָריד סביבות. אדאמס, FV, אולובאַמבי, PA, פּאָטגיעטער, JH & וואַן דער מערווע, J. קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל אין אויסגעקליבענע אָרגאַנישע זויערן און אָרגאַנישע זויער/כלאָריד סביבות.אדאמס, פ.וו., אולובאַמבי, פּ.א., פּאָטגיעטער, דזש. כ. און וואַן דער מערווע, דזש. קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל אין סביבות מיט עטלעכע אָרגאַנישע זויערן און אָרגאַנישע זויערן/טשלאָרידן. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, דזש. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J.אדאמס, פ.וו., אולובאַמבי, פּ.א., פּאָטגיעטער, דזש. כ. און וואַן דער מערווע, דזש. קעראָוזשאַן קעגנשטעל פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל אין אויסגעקליבענע סביבות פון אָרגאַנישע זויערן און אָרגאַנישע זויערן/טשלאָרידן.פּרעזערוואַטיוו. מאַטעריאַלן מעטאָדן 57, 107–117 (2010).
באַרעראַ, ס. און אַנדערע. קעראָוזשאַן-אָקסידאַטיוו נאַטור פון Fe-Al-Mn-C דופּלעקס אַלויז. מאַטעריאַלן 12, 2572 (2019).
לעווקאָוו, ל., שוריגין, ד., דוב, וו., קאָסירעוו, ק. און באַליקאָוו, א. נייע דור פון סופּער דופּלעקס שטאָל פֿאַר ויסריכט גאַז און אויל פּראָדוקציע. לעווקאָוו, ל., שוריגין, ד., דוב, וו., קאָסירעוו, ק. און באַליקאָוו, א. נייע דור פון סופּער דופּלעקס שטאָל פֿאַר ויסריכט גאַז און אויל פּראָדוקציע.לעווקאָוו ל., שוריגין ד., דוב וו., קאָסירעוו ק., באַליקאָעוו א. נייע דור פון סופּער דופּלעקס שטאָל פֿאַר אויל און גאַז פּראָדוקציע עקוויפּמענט.לעווקאָוו ל., שוריגין ד., דוב וו., קאָסירעוו ק., באַליקאָוו א. נייע דור פון סופּער דופּלעקס שטאָל פֿאַר גאַז און נאַפט פּראָדוקציע עקוויפּמענט. וועבינאַר E3S 121, 04007 (2019).
קינגקלאַנג, ס. און אוטהאַיסאַנגסוק, וו. אויספאָרשונג פון הייסע דעפאָרמאַציע נאַטור פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל גראַד 2507. מעטאַל. קינגקלאַנג, ס. און אוטהאַיסאַנגסוק, וו. אויספאָרשונג פון הייסע דעפאָרמאַציע נאַטור פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל גראַד 2507. מעטאַל. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. קינגקלאַנג, ס. און אוטהאַיסאַנגסוק, וו. א שטודיע פון ​​הייסע דעפאָרמאַציע נאַטור פון טיפּ 2507 דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל. מעטאַל. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 双相不锈钢2507 级热变形行为的研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级热变形行为的研究。קינגקלאַנג, ס. און אוטאַיסאַנסוק, וו. אויספאָרשונג פון די הייסע דעפאָרמאַציע נאַטור פון טיפּ 2507 דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל. מעטאַל.אַלמאַ מאַטער. טראַנס. 48, 95–108 (2017).
זשו, ט. און אנדערע. ווירקונג פון קאנטראלירטע קאלט-ראָולינג אויף די מיקראָסטרוקטור און מעכאנישע אייגנשאפטן פון סעריום-מאדיפיצירטע סופּער-דופּלעקס SAF 2507 ומבאַפלעקט שטאָל. אַלמאַ מאַטער. די וויסנשאַפט. בריטאַניאַ. א 766, 138352 (2019).
זשו, ט. און אנדערע. סטרוקטורעלע און מעכאנישע אייגנשאפטן אינדוצירט דורך טערמישע דעפארמאציע פון ​​סעריום-מאדיפיצירטע סופער-דופּלעקס SAF 2507 ומבאַפלעקט שטאָל. דזש. אַלמאַ מאַטער. סטאָרידזש טאַנק. טעכנאָלאָגיע. 9, 8379–8390 (2020).
זשענג, ז., וואַנג, ס., לאָנג, דזש., וואַנג, דזש. & זשענג, ק. ווירקונג פון זעלטענע ערד עלעמענטן אויף הויך טעמפּעראַטור אַקסאַדיישאַן נאַטור פון אַוסטעניטישע שטאָל. זשענג, ז., וואַנג, ס., לאָנג, דזש., וואַנג, דזש. & זשענג, ק. ווירקונג פון זעלטענע ערד עלעמענטן אויף הויך טעמפּעראַטור אַקסאַדיישאַן נאַטור פון אַוסטעניטישע שטאָל.זשענג ז., וואַנג ס., לאָנג דזש., וואַנג דזש. און זשענג ק. השפּעה פון זעלטענע ערד עלעמענטן אויף דעם נאַטור פון אַוסטעניטישן שטאָל אונטער הויך טעמפּעראַטור אַקסאַדיישאַן. זשענג, ז., וואַנג, ש., לאנג, י., וואַנג, דזש. & זשענג, קיי. זשענג, ז., וואַנג, ש., לאנג, י., וואַנג, י & זשענג, ק.זשענג ז., וואַנג ס., לאָנג דזש., וואַנג דזש. און זשענג ק. השפּעה פון זעלטענע ערד עלעמענטן אויף דעם נאַטור פון אַוסטעניטישע שטאָל ביי הויך טעמפּעראַטור אַקסאַדיישאַן.קאָראָס. די וויסנשאַפֿט. 164, 108359 (2020).
לי, י., יאַנג, ג., דזשיאַנג, ז., טשען, ק. & זון, ס. די ווירקונגען פון Ce אויף דער מיקראָסטרוקטור און אייגנשאַפטן פון 27Cr-3.8Mo-2Ni סופּער-פעריטיש ומבאַפלעקט שטאָל. לי, י., יאַנג, ג., דזשיאַנג, ז., טשען, ק. & זון, ס. די ווירקונגען פון Ce אויף דער מיקראָסטרוקטור און אייגנשאַפטן פון 27Cr-3.8Mo-2Ni סופּער-פעריטיש ומבאַפלעקט שטאָל.לי י., יאַנג ג., דזשיאַנג ז., טשען ק. און זון ס. השפּעה פון סעלעניום אויף די מיקראָסטרוקטור און אייגנשאַפטן פון סופּערפעריטישע ומבאַפלעקט שטאָל 27Cr-3,8Mo-2Ni. לי, י., יאַנג, ג., דזשיאַנג, ז., טשען, סי & זון, ס. סע 对27Cr-3.8Mo-2Ni 超铁素体不锈钢的显微组织和怽能嚄和怽能的 לי, י., יאַנג, ג., דזשיאַנג, ז., טשען, ק. & זון, ס. די ווירקונגען פון Ce אויף דער מיקראָסטרוקטור און אייגנשאַפטן פון 27Cr-3.8Mo-2Ni סופּער-שטאָל ומבאַפלעקט שטאָל. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. לי, י., יאַנג, ג., דזשיאַנג, ז., טשען, ק. & זון, ס. ווירקונג פון Ce אויף מיקראָסטרוקטור און אייגנשאַפטן פון סופּערפעריטישן ומבאַפלעקטן שטאָל 27Cr-3,8Mo-2Ni.אייזערנער צייכן. סטילמאַק 47, 67–76 (2020).