TY - JOUR AU - Csiszár, Gábor AU - Erdélyi, Gábor AU - Langer, Gábor AU - Erdélyi, Zoltán TI - Atomic transport in amorphous Mo-Cu and Ta-Cu immiscible systems JF - JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS J2 - J ALLOY COMPD VL - 951 PY - 2023 PG - 11 SN - 0925-8388 DO - 10.1016/j.jallcom.2023.169982 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/33743448 ID - 33743448 N1 - Department of Solid State Physics, Faculty of Sciences and Technology, University of Debrecen, P.O. Box 400, Debrecen, H-4002, Hungary Institute of Materials Science, University of Stuttgart, Heisenbergstraße 3, Stuttgart, D-70569, Germany Biomatics and Applied Artificial Intelligence Institute, John von Neumann Faculty of Informatics, Óbuda University, Bécsi út 96/B, Budapest, H-1034, Hungary Export Date: 14 February 2024 CODEN: JALCE Correspondence Address: Csiszár, G.; Institute of Materials Science, Heisenbergstraße 3, Germany; email: csiszar.gabor@uni-obuda.hu AB - Metastable binary systems with positive enthalpy of mixing have practically no diffusional data in literature. Experimental data on Cu diffusion in amorphous immiscible systems such as Mo-Cu and Ta-Cu are presented in this study. These studies were conducted in sputtered Ni/Mo1−xCux/Ni and Ni/Ta1−xCux/Ni tri-layers, where the nanocrystalline Ni layers acted as effective sinks for Cu atoms located in the amorphous layers. The secondary neutral mass spectrometry (SNMS) technique allowed us to observe the out-diffusion of Cu into the Ni sink layer at temperatures between 100 °C and 250 °C. Additionally, high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDX) was used to characterize Mo-Cu and Ta-Cu layers. As a result of a coupled diffusion equation being solved for both amorphous (source) and polycrystalline (sink) layers, we were able to construct best-fit concentration profiles and calculate Cu diffusion parameters for both layers. We assumed bulk diffusion in amorphous films, while transport along moving grain boundaries was assumed in polycrystalline Ni layers. With this model, we were able to replicate the observed profile features at the amorphous/polycrystalline interface. Based on these evaluations, the pre-exponential factors and activation energies are 5 × 10−14 m2/s, 55.3 ± 12 kJ/mol in Mo-Cu and 1.2 × 10−12 m2/s, 76 ± 19 kJ/mol in Ta-Cu systems. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Kovács, Réka Lilla AU - Gyöngyösi, Szilvia AU - Langer, Gábor AU - Baradács, Eszter AU - Daróczi, Lajos AU - Barkóczy, Péter AU - Erdélyi, Zoltán TI - Effect of nanoscopic defects on barrier performance of thin films deposited by plasma-enhanced atomic layer deposition on flexible polymers JF - THIN SOLID FILMS J2 - THIN SOLID FILMS VL - 738 PY - 2021 PG - 13 SN - 0040-6090 DO - 10.1016/j.tsf.2021.138960 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/32340640 ID - 32340640 LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Gurbán, Sándor AU - Sulyok, Attila AU - Menyhárd, Miklós AU - Baradács, Eszter AU - Parditka, Bence AU - Cserháti, Csaba AU - Langer, Gábor AU - Erdélyi, Zoltán TI - Interface induced diffusion JF - SCIENTIFIC REPORTS J2 - SCI REP VL - 11 PY - 2021 PG - 10 SN - 2045-2322 DO - 10.1038/s41598-021-88808-1 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31993728 ID - 31993728 LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Kovács, Réka Lilla AU - Langer, Gábor AU - Gyöngyösi, Szilvia AU - Erdélyi, Zoltán TI - A versatile technique for in situ investigation of the effect of thin film cracking on gas permeation of coated flexible polymers JF - REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS J2 - REV SCI INSTRUM VL - 92 PY - 2021 SP - 1 EP - 4 PG - 4 SN - 0034-6748 DO - 10.1063/5.0028783 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31835576 ID - 31835576 N1 - Export Date: 8 February 2021 CODEN: RSINA Correspondence Address: Kovács, R.L.; Department of Solid State Physics, P.O. Box 400, Hungary; email: kovacs.reka@science.unideb.hu 301881 AB - In this work, we report the development of a measurement chamber linked with a quadrupole mass spectrometer (QMS) for in situ investigation of the effect of thin film cracking on the gas permeation of coated flexible polymeric substrates. The chamber enables the establishment of a bulged state of the substrate/coating system, which causes the cracking of the coating layer. The increase in the gas permeation rate due to the presence of cracks can be monitored precisely using the QMS without movement or re-clamping of the samples between each measurement step. This method eliminates the probability of uncontrollable mechanical changes in the sample, and with the mass spectrometer, high sensitivity, reliability, and reproducibility of the experimental data become available. LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Gyöngyösi, Szilvia AU - Kovács, Réka Lilla AU - Langer, Gábor AU - Daróczi, Lajos AU - Szatmáriné, Bakonyi Eszter AU - Erdélyi, Zoltán TI - Fémoxid vékonyrétegek és restaurátori gyakorlatban alkalmazott műgyanták áteresztésvizsgálata T2 - Magyar Fizikus Vándorgyűlés 2019 Sopron C1 - Sopron C1 - Sopron PY - 2019 SP - 23 EP - 23 PG - 1 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31890071 ID - 31890071 AB - Bevonatok, rétegek alkalmazásának egyik elsodleges célja az adott termék, tárgy védelme a környezet káros hatásaival szemben. Elsosorban a pára, illetve a környezetbol származó különbözo gázok ellen építünk ki védelmet a rétegekkel, és gátoljuk azok diffúzióját. Kutatásunk egyik fo irányvonala a restaurátorok által használt mugyanták pára- és gázáteresztésének vizsgálata. Hazánkban a kulturális örökség védelme nagy jelentoségu. Mukincsek, szobrok restaurálási folyamata hatalmas emberi ? és anyagi eroforrást igényel. Tipikus példa erre a Magyar Nemzeti Múzeum Múzeumkertjében álló Arany János szoborcsoport és mellszobrok 2018-ban végzett restaurálási munkálatai, melyben részt vettünk. Részletes felületi vizsgálatokkal segítettük a szobrok megfelelo kezelési eljárásának kidolgozását. A kutatócsoportunk által fejlesztett páraés gázáteresztés meghatározására alkalmas módszerrel információval szolgálunk a megfelelo védobevonat kiválasztásához. Kutatási területünk másik fo irányvonala az atomi rétegleválasztással eloállított fémoxid vékonyrétegek vizsgálata, melynek gyakorlati alkalmazása szintén számos területen bír nagy jelentoséggel (flexibilis képernyok, orvosi implantátumok, elektronika). Több alkalmazási területet tekintve (csomagolóipar) elkerülhetetlen a flexibilis tulajdonságú anyagok (polimerek, papírok) alkalmazása. Felmerül a kérdés, hogy nem öntartó hordozók esetén a rétegek mechanikai stabilitása teljesíti-e a vele szemben elvárt követelményeket. A vékony kerámiarétegek ridegségükbol adódóan a hordozó hajlításakor repednek. Az, hogy a kialakuló repedéshálózat milyen mértékben befolyásolja a réteg funkcióját, jelenleg nem ismert, erre vonatkozó irodalmi adatok nem állnak rendelkezésünkre. Fejlesztésünk arra irányul, hogy tömegspektrometriával egy adott rendszeren belül "in situ" végezzük el a tanszéken eloállított vékonyréteg, illetve azok kontrollált módon létrehozott repedéshálózatának a gázáteresztésre gyakorolt hatását, mindezt kiegészítve a repedés morfológiai és számítógépi képelemzéssel végzett vizsgálatával. A két kutatási terület ott kapcsolódik össze, hogy mind a restaurátori gyakorlatban alkalmazott mugyanta bevonatokat, mind az oxidrétegek pára- és gázáteresztését ugyanazon módszerrel mérjük. A mérési eredményekbol matematikai modellt kidolgozva határozzuk meg a permeabilitást, diffúziós együtthatót és oldhatóságot. Ennek köszönhetoen a rétegeken túlmenoen önmagában többféle hordozó (papírok, polimerek) áteresztoképessége mérheto és vizsgálható. Módszerünk igy alkalmazható számos területen, pl.: gyógyszeripar, élelmiszeripar. LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Kovács, Réka Lilla AU - Gyöngyösi, Szilvia AU - Langer, Gábor AU - Erdélyi, Zoltán TI - Al2O3 vékonyréteg mechanikai stabilitásának hatása az áteresztési tulajdonságokra T2 - Magyar Fizikus Vándorgyűlés 2019 Sopron C1 - Sopron C1 - Sopron PY - 2019 SP - 117 EP - 117 PG - 1 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31890069 ID - 31890069 LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Gyöngyösi, Szilvia AU - Kovács, Réka Lilla AU - Langer, Gábor AU - Daróczi, Lajos AU - Szatmáriné, Bakonyi Eszter AU - Erdélyi, Zoltán TI - Fémoxid vékonyrétegek és restaurátori gyakorlatban alkalmazott mugyanták áteresztésvizsgálata T2 - Magyar Fizikus Vándorgyűlés 2019 Sopron C1 - Sopron C1 - Sopron PY - 2019 SP - 23 EP - 23 PG - 1 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31890058 ID - 31890058 AB - Bevonatok, rétegek alkalmazásának egyik elsodleges célja az adott termék, tárgy védelme a környezet káros hatásaival szemben. Elsosorban a pára, illetve a környezetbol származó különbözo gázok ellen építünk ki védelmet a rétegekkel, és gátoljuk azok diffúzióját. Kutatásunk egyik fo irányvonala a restaurátorok által használt mugyanták pára- és gázáteresztésének vizsgálata. Hazánkban a kulturális örökség védelme nagy jelentoségu. Mukincsek, szobrok restaurálási folyamata hatalmas emberi ? és anyagi eroforrást igényel. Tipikus példa erre a Magyar Nemzeti Múzeum Múzeumkertjében álló Arany János szoborcsoport és mellszobrok 2018-ban végzett restaurálási munkálatai, melyben részt vettünk. Részletes felületi vizsgálatokkal segítettük a szobrok megfelelo kezelési eljárásának kidolgozását. A kutatócsoportunk által fejlesztett páraés gázáteresztés meghatározására alkalmas módszerrel információval szolgálunk a megfelelo védobevonat kiválasztásához. Kutatási területünk másik fo irányvonala az atomi rétegleválasztással eloállított fémoxid vékonyrétegek vizsgálata, melynek gyakorlati alkalmazása szintén számos területen bír nagy jelentoséggel (flexibilis képernyok, orvosi implantátumok, elektronika). Több alkalmazási területet tekintve (csomagolóipar) elkerülhetetlen a flexibilis tulajdonságú anyagok (polimerek, papírok) alkalmazása. Felmerül a kérdés, hogy nem öntartó hordozók esetén a rétegek mechanikai stabilitása teljesíti-e a vele szemben elvárt követelményeket. A vékony kerámiarétegek ridegségükbol adódóan a hordozó hajlításakor repednek. Az, hogy a kialakuló repedéshálózat milyen mértékben befolyásolja a réteg funkcióját, jelenleg nem ismert, erre vonatkozó irodalmi adatok nem állnak rendelkezésünkre. Fejlesztésünk arra irányul, hogy tömegspektrometriával egy adott rendszeren belül "in situ" végezzük el a tanszéken eloállított vékonyréteg, illetve azok kontrollált módon létrehozott repedéshálózatának a gázáteresztésre gyakorolt hatását, mindezt kiegészítve a repedés morfológiai és számítógépi képelemzéssel végzett vizsgálatával. A két kutatási terület ott kapcsolódik össze, hogy mind a restaurátori gyakorlatban alkalmazott mugyanta bevonatokat, mind az oxidrétegek pára- és gázáteresztését ugyanazon módszerrel mérjük. A mérési eredményekbol matematikai modellt kidolgozva határozzuk meg a permeabilitást, diffúziós együtthatót és oldhatóságot. Ennek köszönhetoen a rétegeken túlmenoen önmagában többféle hordozó (papírok, polimerek) áteresztoképessége mérheto és vizsgálható. Módszerünk igy alkalmazható számos területen, pl.: gyógyszeripar, élelmiszeripar. LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Kovács, Réka Lilla AU - Gyöngyösi, Szilvia AU - Langer, Gábor AU - Erdélyi, Zoltán TI - Al2O3 vékonyréteg mechanikai stabilitásának hatása az áteresztési tulajdonságokra T2 - Magyar Fizikus Vándorgyűlés 2019 Sopron C1 - Sopron C1 - Sopron PY - 2019 SP - 117 EP - 117 PG - 1 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31890054 ID - 31890054 LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Kruhlov, I.O. AU - Vladymyrskyi, I.A. AU - Dubikovskyi, O. AU - Sidorenko, S.I. AU - Ebisu, T. AU - Kato, K. AU - Sakata, O. AU - Ishikawa, T. AU - Iguchi, Y. AU - Langer, Gábor AU - Erdélyi, Zoltán AU - Voloshko, S.M. TI - Oxidation and reduction processes in Ni/Cu/Cr/Si(100) thin films under low-energy ion irradiation JF - MATERIALS RESEARCH EXPRESS J2 - MATER RES EXPRESS VL - 6 PY - 2019 IS - 12 SN - 2053-1591 DO - 10.1088/2053-1591/ab6382 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31366297 ID - 31366297 N1 - Metal Physics Department, National Technical University of Ukraine, 'Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute', Prospect Peremogy 37, Kyiv, 03056, Ukraine RIKEN SPring-8 Center, 1-1-1 Kouto Sayo-Cho, Sayo-Gun, Hyogo, 679-5148, Japan Department of Ion Beam Engineering, V.Ye. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics (ISP), NAS of Ukraine, Prospect Nauki 41, Kyiv, 03028, Ukraine National Institute for Materials Science, 1-1-1 Kouto Sayo-Cho, Sayo-Gun, Hyogo, 679-5148, Japan Department of Solid State Physics, Faculty of Sciences and Technology, University of Debrecen, P O Box 400, Debrecen, H-4002, Hungary Cited By :1 Export Date: 1 July 2020 AB - Ni(25 nm)/Cu(25 nm)/Cr(25 nm) thin films were deposited by DC magnetron sputtering at room temperature onto Si(100) single-crystal substrates and irradiated by low-energy Ar+ ions in the energy range of 400-2000 eV with fluences of 1.4 x 10(16)-1.1 x 10(17 ) ion cm(-2). Influence of the ion bombardment on the structural properties, surface morphology and chemical composition was investigated using XRD, AFM, SEM, AES, XPS, SIMS and SNMS techniques. It was found that the low-energy ion bombardment does not lead to phase composition modifications, but causes reduction of Ni layer crystallites size. Optimal bombardment mode (energy 800 eV, fluence 5.6 x 10(16 )ion cm(-2)), providing reduction of impurities amount in all three layers of the stack without diffusion intermixing between main components, was determined. Calculated coefficients of internal layers passivation are in good agreement with found increase of Cr and Cu layers thicknesses due to the reduction processes. New model of reduction processes taking into account the long-range effect was proposed. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Langer, Gábor AU - Erdélyi, Gábor AU - Erdélyi, Zoltán AU - Csiszár, Gábor TI - Determination of diffusion coefficients in immiscible systems: Cu W as an example JF - MATERIALIA J2 - MATERIALIA VL - 6 PY - 2019 SN - 2589-1529 DO - 10.1016/j.mtla.2019.100342 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/30682797 ID - 30682797 N1 - Department of Solid State Physics, Faculty of Sciences and Technology, University of Debrecen, P.O. Box 400, Debrecen, H-4002, Hungary Institute of Materials Science, University of Stuttgart, Heisenbergstraße 3, Stuttgart, D-70569, Germany Export Date: 24 September 2019 Correspondence Address: Csiszár, G.; Institute of Materials Science, University of Stuttgart, Heisenbergstraße 3, Germany; email: gabor.csiszar@mp.imw.uni-stuttgart.de LA - English DB - MTMT ER -