Pilotní experimenty depozic systému X2BC v dalekém Japonsku

Do Japonska na Tokyo Metropolitan University vycestovali doc. Mgr. Pavel Souček, Ph.D. a Mgr. Peter Klein, Ph.D. Pilotní experimenty vychází z jejich výzkumu vrstev na bázi X2BC a do Japonska je pozval jejich kolega Assoc. Prof. Tetsuhide Shimizu. V jeho Tokijské laboratoři pracovali na konci srpna 2023.

Japonští kolegové se specializují na HiPIMS technologie depozic tenkých vrstev a jejich vyhodnocování. Pracují konkrétně na vývoji tvrdých a zároveň pružných ochranných vrstev. Dr. Klein jejich výzkum komentuje: „V současnosti si průmysl žádá nových typů materiálů, které vynikají nejen dobrou tvrdostí, ale i houževnatostí a pružností. Firmy mají zájem o vrstvy, které nejsou jen k obrábění odolávající mechanickému namáhání. Systém Nb2BC by mohl být jedním z takovýchto materiálů.“

Tetsuhide Shimizu již v minulosti spolupracoval s různými evropskými skupinami, například se skupinou Ulfa Helmerssona ze švédského Linköpingu. S vědci z výzkumné skupiny prof. Vašiny Depozice tenkých vrstev a nanostruktur ÚFTP se znají z různých vědeckých setkání. Tetsuhide Shimizu se jako materiálový inženýr k magnetronovému naprašování dostal až později během své vědecké kariéry a s vědci z ÚFTP se nyní společně zabývají depozicí vrstev na bázi systému Nb2BC a diagnostikou procesu jejich přípravy.

Cílem cesty doc. Součka a dr. Kleina byla výměna zkušeností s depozicemi a diagnostickým měřením pomocí zařízení QCM. Dr. Klein je odborníkem na HiPIMS výboje a jejich diagnostiku pomocí zmiňovaného zařízení, které dokáže měřit tok iontů a atomů dopadajících na rostoucí vrstvu. Toto zařízení si vědci do Japonska přivezli s sebou. „Vezli jsme s sebou i speciálně upravenou magnetronovou hlavu s anodou určenou pro diagnostiku. Tu jsme byli schopni namontovat do jedné ze tří depozičních komor, které japonští kolegové měli v laboratoři k dispozici,“ komentuje doc. Souček, který je odborníkem na přípravu tvrdých a zároveň houževnatých povlaků v systémech X2BC.

„Pomocí QCM dokážeme určit přímo tok částic tvořících vrstvu, také umíme rozlišit či se jedná o atomy anebo ionty. To je zcela zásadní pro tvorbu a složení vrstvy, které ve výsledku určují finální mechanické vlastnosti vrstvy. Zařízení QCM má oproti nejčastěji využívané optické diagnostice mnoho výhod, zejména v diagnostice X2BC procesů nakolik v optických spektrech nevidíme žádné emisní čáry boru ani uhlíku. “ doplňuje dr. Klein.

QCM bylo k navazujícím experimentům zapůjčeno i na měsíc září. Vědci díky nové spolupráci plánují sepsání společné publikace a v budoucnu další společný výzkum v rámci plánovaného projektu.