T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
62-son_7-to’plam_May-2025
83
ISSN:3030-3613
VAKUUMDA TERMIK BUG‘LATISH YORDAMIDA OLINGAN GEYSLER
QOTISHMALARINING ELEKTROFIZIK XUSUSIYATLARI
Usmonov Anvarjon Abdiqodir o‘g‘li
a, b
a
University of Business and Science
b
Toshkent davlat texnika universiteti
Annotatsiya:
Vakuumda termik bug‘latish yordamida olingan Geysler
qotishmalarining yupqa qatlamlarini elektrofizik xossalarini tadqiq etish elektronika
qolaversa spintronika sohasida muhim amaliy ahamiyatga egaligi bilan ajralib turadi.
Bu qotishmalarning elektrofizik xossalarini o‘rganish bilan birga bunday
qotishmalarning qo‘llanilish sohalari va chegaralarini bilish ham sanoatda muhim
amaliy ahamiyat kasb etad.
Kalit so‘zlar:
Vakuum, qotishma, bug‘latgich, qarshilik, solishtirma qarshilik
Kirish
Yarimoʻtkazgichlar texnologiyasida strukturalarning sirtga yupqa qatlamli
qoplamalarni vakuumda oʻtkazish yoki olib tashlash kabi jarayonlar katta oʻrin
egallaydi. Bu jarayonlar siyraklashgan gazlarda kechadigan molekulyar-kinetik
hodisalarga asoslangan.
Mavzuga oid adabiyotlarning tahlili
Geysler qotishmalaridagi martensit o‘tish qotishmaning magnit xossalari
o‘zgarishi bilan kechar ekan va mazkur fazaviy o‘tish magnitostrukturaviy hisoblanadi
[1-3].
Geysler qotishmasi- bu uchtali intermetall aralashma bo‘lib stexiometrik
nisbatlarga ega. XYZ (Geysler yarimqotishmasi), X
2
YZ (umumiy Geysler qotishmasi)
bu yerda X va Y – temir guruhi metallari, Z- III va V guruh elementlari. Bundan
tashqari Y- ishqoriy yoki nodir yer elementlari bo‘lishi mumkin [3].
Yupqa pardalar oʻtkazishning ikkita asosiy usuli mavjud: termo vakuum
bugʻlantirib oʻtqazish va katodli changlantirib oʻtqazish. Termo vakuumli bugʻlantirib
oʻtqazishda modda bugʻlanish temperaturasigacha qizdiriladi va uning bugʻlari taglik
sirtida kondensatsiyalanadi. Bunda taglikning temperaturasi bugʻxona temperaturasida
boʻlgan oʻtqaziladigan modda gaz razryadi plazmasidagi kichik energiyali ionlar bilan
bombardimon qilinadi. Buning natijasida changlangan atomlar taglikka yetib boradi va
uning sirtida kondensatsiyalanadi. Bu ikkala usuldan oʻtkazuvchi, rezistivli va
dielektrikli pardalar hosil qilishda foydalaniladi [4-7].
Tadqiqot metodologiyasi
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
62-son_7-to’plam_May-2025
84
ISSN:3030-3613
Koʻp miqdordagi moddani bugʻlatishda (bir necha gramm va undan ortiq) tigelli
bugʻlatkichlar qoʻllaniladi. Eritiladigan modda uzoq vaqt mobaynida tigel bilan
kontaktda boʻlishi tufayli tigel materialiga yuqori sifatli talablar qoʻyiladi. Tigel va
bugʻlatish uchun ishlatiladigan materiallar oʻzaro juda kichik eruvchanlikka va yuqori
haroratli evtetikaga ega boʻlishi kerak. Tigel uchun ishlatiladigan materiallar sifatida
yuqori haroratda eriydigan materiallar (molibden, volfram, tantal) hamda oksidlar
2
2
2
3
2
2
(
,
,
,
,
,
,
)
ThO BeO ZrO Al O MgO SiO TiO
qoʻllaniladi. Mos keluvchi oksidlarni baholashda
termodinamik barqarorlik muhim omil hisoblanadi.
1-rasm
. Bug‘latgich
1-rasmda bor nitridi yoki titan diborididan yasalgan Al ni bugʻlatuvchi tigel
tasvirlangan. Bunday bugʻlatkichda moddani qizdirish yuqori chastotali induksion usul
bilan amalga oshiriladi. Buning hisobiga nurlanish va issiqlik oʻtkazuvchanligi tufayli
energiya yoʻqotilishi kamayadi, ekranlarni qoʻllash uchun ehtiyoj ham qolmaydi.
Geysler qotishmalari komponentalari vakuumda bug‘lantish uchun
tayyorlanadi. Geysler qotishmalari komponentalarini vakuumda bug‘lantiruvchi
tagliklar tayyorlanadi (Volfram simdan). Hosil bo‘lgan Geysler qotishmalari
komponentalari qatlamlarini vakuumda yuqori temperaturada ishlov beriladi, natijada
qotishma hosil bo‘ladi.
Tahlil va natijalar
Kontakt qarshiliklari katta bo‘lganda bu usul solishtirma qarshilikni haqiqiy
qiymatiga nisbattan orttirib beradi. Bu kamchilikni zond usullari bilan o‘lchashda
yo‘qotish mumkin. Solishtirma qarshilikni o‘lchashning ikki zondli usulining chizmasi
quyidagi rasmda keltirilgan
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
62-son_7-to’plam_May-2025
85
ISSN:3030-3613
3-rasm.
Ikki zondli usul yordamida namuna solishtirma qarshilgini o‘lchash sxemasi.
Unda namunaning ko‘ndalang kesimi yuzasiga K1 va, K2, Om kontaktlari o‘tkazilgan
va uning sirtiga bir biridan l masofada bo‘lgan ikkita Z1 va Z2 nuqtaviy zondlar
o‘rnatilgan (3-rasm). Zondlar sifatida o‘tkir uchli qattiq metal (volfram, osmiy,
molibden) simlar yoki qotishmalardan yasalgan simlar, karbid, volfram va VK
ishlatildi. Solishtirma qarshilikning qiymati quyidagicha aniqlanadi: namunadan tok
manbai (TM) orqali tok o‘tkaziladi va u A – ampermetr bilan o‘lchanadi, zondlar
orasidagi kuchlanish potensiometrda kompensatsiya usulida o‘lchanadi. Bu holatda
potensiometrdagi kuchlanish U
n
ikki zond orasidagi namuna bo‘lagiga tushgan
kuchlanish U ga teng bo‘ladi. Ikki zondli usulda ham
𝜌
quyidagicha aniqlashda
quyidagi formuladan foydalaniladi.
𝜌 =
𝑈
𝐼
·
𝑎·𝑑
𝑙
(1)
Bu ifodaga kirgan kattaliklar a – namunaning eni, d – namunaning qalinligi,
𝑙
– zondlar
orasidagi masofa
Bug‘lanish tezligi, ya’ni shartli temperatura T
y
bo‘lganda 1 sm
2
erkin sirtdan 1 s
da chiqib ketuvchi modda miqdoriga aytiladi, quyidagi formula bilan aniqlanadi
𝜗
𝑖
= 6 · 10
−4
√
𝑀
𝑇
𝑦
[g/sm
2
·
s]
(2)
Bu yerda
𝑀
– molekulyar massa,
g/mol.
[13]
Alyuminiy uchun bug‘lanish tezligi
𝜗
𝑖
= 6 · 10
−4
· √
27
1423
= 9 · 10
−5
g/sm
2
·
s
(3)
Mis uchun bug‘lanish tezligi
𝜗
𝑖
= 6 · 10
−4
· √
63,5
1546
= 12,16 · 10
−5
g/sm
2
·
s
(4)
Marganes uchun bug‘lanish tezligi
𝜗
𝑖
= 6 · 10
−4
· √
54,9
1253
= 12,56 · 10
−5
g/sm
2
·
s
(5)
Bug‘lantirilgandan kiyin kvars shisha taglik ustiga o‘tirgan qatlamlarning massasini
hisoblash quyidagicha: Tegildan kvars shishagacha bo‘lgan masofa 8 sm
,
demak
radiusi
8
sm
bo‘lgan sferaga bug‘langan atomlar tekis qatlam hosil qiladi va vakuumda
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
62-son_7-to’plam_May-2025
86
ISSN:3030-3613
joylashganligi uchun massa teng taqsimlanadi deb hisoblab, biz qo‘ygan kvars
shishaga bug‘lanib o‘tirgan elementlarning massasini va qalinligini o‘lchaymiz:
Demak sfera yuzasi:
S = 4πR
2
dan S=803
·
10
-4
m
2
Bug‘lantirilgan elementlar to‘liq
bug‘langanligi uchun butun massa sfera sirtiga bug‘lanib qatlam hosil qilgan deb
hisoblash mumkin. Bundan esa kvars taglikka qancha massa mis, marganes va
alyuminiy o‘tirganligini, ularning qalinliklarini hisoblash mumkin bo‘ladi. Bu esa
vakuumda termik bug‘latish yo‘li bilan olingan Geysler qotishmasining elektrofizik
xossalarini aniqlashga imkon beradi. Vakuumda termik bug‘latish yordamida olingan
Geysler qotishmasi komponentalari proporsiya yo‘li bilan topiladi va qalinliklari
quyidagicha hisoblandi:
𝑚 =
𝑠
𝑆
· 𝑀
(6)
bunda
𝑚
– kvars taglikka o‘tirgan element massasi, S- sfera yuzasi, s – kvars taglikka
bug‘lanib o‘tiradigan Geysler qotishmasi komponentasining yuzasi,
𝑀
-bug‘langan
to‘liq massa
𝑑 =
𝑚
𝜌·𝑠
(7)
bunda
𝑚
– kvars taglikka o‘tirgan element massasi, s – kvars taglikka bug‘lanib
o‘tiradigan Geysler qotishmasi komponentasining yuzasi,
𝜌
- mos ravishda
komponentalarining zichliklari. Olingan namunaning solishtirma qarishiligini xona
temperaturasida o‘lchangan qiymatlari asosida solishtirma qarshilikning
temperaturaga bog‘liqlik grafigi quyidagicha bo‘ladi:
4-rasm.
Olingan namuna solishtirma qarshiligining temperaturaga bog‘liqligi
Xulosa va takliflar
Vakuumda termik bug‘latish yordamida olingan namunada Geysler
qotishmalarining elektrofizik xususiyatlari namoyon bo‘ldi. Vakuumda termik
bug‘latish yordamida olingan Geysler qotishmalari turli nuqsonlardan holi bo‘ladi,
ya’ni qotishmaning tozalik darajasi yuqori bo‘ladi. Geysler qotishmalaridagi martensit
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
62-son_7-to’plam_May-2025
87
ISSN:3030-3613
o‘tish qotishmaning magnit va elektrofizik xossalari o‘zgarishi bilan kechar ekan va
mazkur fazaviy o‘tish magnitostrukturaviy hisoblanadi.
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati
1.
Э. Т. Дильмиева, А. П. Сиваченко, А. В. Головчан, А. И. Иванова, Р. М.
Гречишкин, А. Д. Зигерт, В. Г. Шавров // Технология синтеза монокристаллов
сплавов гейслера семейства Ni-Mn-Ga для применения в каскадной системе
магнитокалорического охлаждения. Челябинский физико-математический
журнал. 2020. Т. 5, вып. 4, ч. 2. С. 525–536. DOI: 10.47475/2500-0101-2020-
15412
2.
Igor Dubenko, Alexander Granovsky, Erkki Lahderanta, Maxim Kashirin //
Comparing
magnetostructural
transitions
in
Ni
50
Mn
18.75
Cu
6.25
Ga
25
and
Ni
49.80
Mn
34.66
In
15.54
Heusler alloys/ Volume 401, 1 March 2016, P. 1145-1149
3.
Gamzatov,
A.
G.
Inverse-direct
magnetocaloric
effect
crossover
in
Ni47Mn40Sn12.5Cu0.5 Heusler alloy in cyclic magnetic fields / A. G. Gamzatov,
A. M. Aliev, A. Ghotbi Varzaneh, P. Kameli, I. Abdolhosseini Sarsari, S. C. Yu //
Applied Physics Letters. — 2018. — Vol. 113. — P. 172406.
4.
Cejpek, P. Rapid floating zone growth of Ni2MnGa single crystals exhibiting
magnetic shape memory functionality / P. Cejpek, L. Straka, M. Veis, R. Colman,
M. Dopita, V. Hol´y, O. Heczko // Journal of Alloys and Compounds. — 2019. —
Vol. 775. — P. 533– 541.
5.
Rosen, S. The crystal structure of nickel-rich NiAl and martensitic NiAl / S. Rosen,
J. A. Goebel // Trans. Met. Soc. AIME. - 1968. - V. 242. - P. 722-724.
6.
Ферромагнетики с памятью формы / А. Н. Васильев, В. Д. Бучельников, Т.
Такаги, В. В. Ховайло, Э. И. Эстрин // Успехи физических наук. - 2003. - Т.
173. - № 6. - С. 576-608.
7.
Мартенситные превращения и магнитоиндуцированные деформации в
сплавах Ni50Mn50-xGax / А. Г. Попов, Е. В. Белозеров, В. В. Сагарадзе, Н. Л.
Печеркина, И. Г. Кабанова, В. С. Гавико, В. И. Храбров // ФММ. - 2006. - Т.
112. - №2. - С. 152 - 161.
