На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Nb и 10 моль атомов Er в газовой фазе, с учётом следующих допущений:
Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.
Анализ термодинамического равновесия системы ниобия и эрбия в газовой фазе указывает на отсутствие химического взаимодействия между данными элементами в широком температурном интервале от 298 до 3000 К при атмосферном давлении. Тот факт, что состав системы остается неизменным, свидетельствует о высокой термодинамической устойчивости индивидуальных атомов Nb и Er по отношению друг к другу в условиях газовой фазы.
Подобное поведение объясняется спецификой химического сродства переходных металлов группы V и лантаноидов. Несмотря на известную способность этих элементов образовывать интерметаллические соединения в конденсированном состоянии, в паровой фазе при заданном давлении формирование устойчивых молекулярных комплексов или газообразных соединений энергетически невыгодно. Высокие температуры до 3000 К, которые обычно способствуют преодолению активационных барьеров, в данном случае не приводят к изменению равновесного состава, так как свободная энергия Гиббса гипотетических продуктов реакции остается выше энергии исходных компонентов.
С материаловедческой точки зрения такие результаты имеют большое значение при проектировании процессов физического осаждения из паровой фазы (PVD) или создании многослойных покрытий. Отсутствие спонтанного взаимодействия в газовой фазе позволяет контролировать чистоту каждого индивидуального потока вещества при соиспарении, что критически важно для получения структурированных материалов с заданным составом без образования нежелательных промежуточных фаз на стадии транспортировки пара от источника к подложке.
* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.