Рентгеноспектральные исследования аморфного металлического сплава Fe₈₂Si₄B₁₄

Abstract

Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовано электронное строение аморфного металлического сплава Fe₈₂Si₄B₁₄. Установлено, что для аморфных сплавов Fe₈₂Si₄B₁₄ характерно наличие окислённого поверхностного слоя с оценочной толщиной около 100 нм. Помимо связей C—C, в этом слое обнаружены связи, характерные для сложных углеродных соединений типа C=O. В окислённом слое бор и его соединения присутствуют в виде следов. Наблюдается значительная поверхностная сегрегация кремния, концентрация которого сохраняется постоянной как в окислённом слое, так и по исследуемой глубине ленты. Железо в окислённом слое представлено в основном оксидами. В объёме ленты обнаруживается присутствие карбида кремния SiC, а также незначительное количество кислорода и азота. Углерод на поверхности исследуемого аморфного металлического сплава находится в основном в окислённом состоянии, в то время как в объёме он находится в виде соединений с кремнием, по всей видимости, в виде карбида кремния.

Методом Рентґенівської фотоелектронної спектроскопії досліджено електронну будову аморфного металевого стопу Fe₈₂Si₄B₁₄ . Встановлено, що для аморфних стопів Fe₈₂Si₄B₁₄ характерна наявність окисненого поверхневого шару з товщиною близько 100 нм. Крім зв’язків C—C, у цьому шарі виявлено зв’язки, характерні для складних вуглецевих сполук типу C=O. В окисненому шарі Бор та його сполуки присутні у вигляді слідів. Спостерігається значна поверхнева сеґреґація Силіцію, концентрація якого зберігається постійною як в окисненому шарі, так і за досліджуваною глибиною стрічки. Ферум в окисненому шарі представлено переважно оксидами. В об’ємі стрічки виявлено присутність карбіду силіцію SiC, а також незначну кількість Оксиґену та Нітроґену. Карбон на поверхні досліджуваного аморфного металевого стопу знаходиться здебільшого в окисненому стані, в той час як в об’ємі він знаходиться у вигляді сполук із Силіцієм, очевидно, у вигляді карбіду силіцію.

Using the method of X-ray photoelectron spectroscopy, the electronic structure of amorphous metallic Fe₈₂Si₄B₁₄ alloy is investigated. As shown, the preparation of the amorphous Fe₈₂Si₄B₁₄ ribbon by rapid cooling of the melt generates the oxidized surface layer. A good solubility of boron in the film and a slight segregation of silicon within the investigated alloy are determined. The amorphous Fe₈₂Si₄B₁₄ alloy is characterized by the oxidized surface layer with an estimated thickness of about 100 nm. Both the C—C bonds and complex carbon compounds such as C=O are revealed in this layer. In the oxidized layer, the boron compounds are present in trace amounts. A significant surface segregation of Si is observed; the concentration of Si is kept constant in the oxidized layer and in the bulk of investigated ribbon. Iron in the oxidized layer is chiefly represented by oxides. In the bulk of film, the presence of silicon carbide, SiC, and a minor amount of oxygen and nitrogen are detected. Carbon is revealed on the surface of the amorphous metallic alloy mainly in oxidized state, while in the bulk, it is in the form of silicon compounds (most probably as silicon carbide).