Вплив режиму прямого та імпульсного електроосадження на електрохімічні, структурні та морфологічні властивості покриттів з наноструктур Ni-Fe
DOI:
https://doi.org/10.26565/2312-4334-2026-2-13Ключові слова:
наноструктури Ni-Fe, метод електроосадження, покриття, підкладка ITOАнотація
Наноструктуровані сплави нікель-заліза (Ni-Fe) викликають зростаючий інтерес завдяки своїм чудовим електрохімічним, магнітним та механічним властивостям, що робить їх особливо привабливими для застосування в електрокаталізі, накопиченні енергії, сенсорах та функціональних покриттях. Це дослідження представляє порівняльний аналіз електрохімічних, структурних та морфологічних характеристик наноструктур нікель-заліза (Ni-Fe), синтезованих у сульфатних електролітах на підкладках з оксиду індію-олова (ITO) за допомогою різних методів електроосадження. Виготовлені наноструктури були охарактеризовані за допомогою циклічної вольтамперометрії, хроноамперометричних вимірювань (потенціостатичні кроки), атомно-силової мікроскопії (АСМ) та рентгенівської дифракції (XRD). Процес електрокристалізації був оцінений за допомогою моделі Шаріфкера-Хіллса, яка показала, що механізми зародження відрізняються залежно від застосованих потенціалів. Рентгенівський дифракційний аналіз підтвердив полікристалічну природу наноструктур Ni-Fe з переважною кристалографічною орієнтацією <111> та гранецентрованою кубічною (ГЦК) структурою, що спостерігається в обох режимах осадження. Розміри кристалітів були визначені як 9,77 нм за імпульсних умов та 14,63 нм для прямого методу. Аналіз поверхні за допомогою АСМ додатково показав, що вибір методу електроосадження суттєво впливає на морфологічні особливості отриманих осадів.
Посилання
J.W. Gooch, Lead-Based Paint Handbook, (Kluwer, New York, 2006), pp. 13–33.
A.S.H. Makhlouf, I. Tiginyanu, (Eds.), Nanocoatings and ultra-thin films: Technologies and applications, (Elsevier, 2011).
Q. Zhau, M.H. Chua, P.J. Ong, J.J.C. Lee, K.L.O. Chin, S. Wang, D. Kai, et al., Mater. Today Adv. 15, 100270 (2022). https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2022.100270
A. S. Samra, S. Zafar, M. Ahmad, M. Husnain, R. Kahraman, B. Mansoor, K. Ali, and R.A. Shakoor, Mater. Sci. Eng. B, 327, 119222 (2026). https://doi.org/10.1016/j.mseb.2026.119222
H. Xing, Z. Shi, S. Yang, and R. Zhang, J. Indian Chem. Soc., 103(3), 102458 (2026), https://doi.org/10.1016/j.jics.2026.102458
Y. Achour, Y. Benkrima, I. Lefkaier, and D. Belfennache, J. Nano- Electron. Phys. 15(1), 01018 (2023). https://doi.org/10.21272/jnep.15(1).01018
Y. Benkrima, A.M. Ghaleb, D. Belfennache, R. Yekhlef, and A. Benameur, Funct. Mater. 30 (3), 350 (2023). https://doi.org/10.15407/fm30.03.350
G. Wang, Z. Liu, J. Niu, W. Huang, and B. Wang, J. Mater. Res. Technol. 9, 253 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.10.053
P.K. Rai, and A. Gupta, Mater Today Proc. 44, 1079 (2021). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.182
S. Mahdid, D. Belfennache, D. Madi, M. Samah, R. Yekhlef, and Y. Benkrima, J. Ovonic. Res. 19(5), 535-545 (2023). https://doi.org/10.15251/JOR.2023.195.535
Y. Li, Z. Yang, H. Han, M. Liu, M. Zhang, Z. Wang, and T. Wu, J. Mater. Res. Technol. 15. 924 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.077
M.H. Sliem, K. Shahzad, V.N. Sivaprasad, R.A. Shakoor, A.M. Abdullah, O. Fayyaz, R. Kahraman, and M.A. Umer, Surf. Coatings Technol. 403, 126340 (2020). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126340
L. Huang, Q. Dai, W. Huang, and X. Wang, Appl. Surf. Sci. 572, 51534 (2022). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151534
J. Guo, P. Qin, Z. Ma, Q-L. Yang, J. Feng, Z-H. Ge, Scr. Mater. 164, 71 (2019). https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.01.039
C. Dong, R. Wang, and S. Guo, Coatings, 9, 1854 (2019). https://doi.org/10.3390/coatings9120820
C. Liu, F. Su, and J. Liang, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 28, 2489 (2018). https://doi.org/10.1016/S1003-6326(18)64895-2
A. Gupta, and C. Srivastava, Philos. Mag. 101, 2036 (2021). https://doi.org/10.1080/14786435.2021.1949067
V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei, A.S. Rouhaghdam, and M.H. Allahyarzadeh, Mater. Corros. 68, 347 (2017). https://doi.org/10.1002/maco.201609071
M.R.Z. Meymian, A. Ghaffarinejad, R. Fazli, and A.K. Mehr, Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 593, 124617 (2020). https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.124617
X. Hu, and N. Qu, Thin Solid Films, 700, 137923 (2020). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.137923
F. Saker, L. Remache, D. Belfennache, K.R. Chebouki, and R. Yekhlef, Chalcogenide Lett. 22(2), 151 (2025). https://doi.org/10.15251/CL.2025.222.151
Y. Bellal, A. Bouhank, D. Belfennache, and R. Yekhlef, East Eur. J. Phys. (1), 170 (2025). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-1-16
F. Hadji, Y. Rassim, D. Belfennache, R. Yekhlef, N. Bounar, M.A. Bradai, M. Hemdan, and M.A. Ali, Egypt. J. Chem. 68, 63 (2025). https://doi.org/10.21608/ejchem.2024.283147.9600
R. Ouldamer, D. Madi, and D. Belfennache, in: Advanced Computational Techniques for Renewable Energy Systems, IC-AIRES, 2022, Lecture Notes in Networks and Systems, 591, edited by M. Hatti, (Springer, Cham. 2023). pp. 700-705. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21216-1_71
I. Gurrappa, and L. Binder, Sci. Technol. Adv. Mater. 9(4), (2008) https://doi.org/10.1088/1468-6996/9/4/043001
H. Li, X. Zhao, S. Cao, K. Li, M. Chen, Z. Xu, J. Lu, and L. Zhang, Appl. Surf. Sci. 263, 163 (2012). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.09.022
A.R. Boccaccini, S. Keim, R. Ma, Y. Li, and I. Zhitomirsky, J. R. Soc. Interface. 7, S581 (2010). https://doi.org/10.1098/rsif.2010.0156.focus
A. Chavez-Valdez, M.S.P. Shaffer, and A.R. Boccaccini, J. Phys. Chem. B, 117, 1502 (2013). https://doi.org/10.1021/jp3064917
L. Hasniou, B. Nessark, and N. Maouche, Russ. J. Appl. Chem. 90, 633 (2017). https://doi.org/10.1134/S1070427217040206
N. Maouche, M. Guergouri, S. Gam-Derouich, M. Jouini, B. Nessark, and M.M. Chehimi, J. Electroanal. Chem, 685, 21 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2012.08.020
Z. Ait-Touchente, H.E. el-Jamine Sakhraoui, N. Fourati, C. Zerrouki, N. Maouche, R. Touzani, N. Yaakoubi, et al., Proceedings. MDPI, 2(13), 1004 (2018). https://doi.org/10.3390/proceedings2131004
O. Dilmi, and M. Benaicha, Russ. J. Electrochem. 53, 140 (2017). https://doi.org/10.1134/S1023193517020045
B. Scharifker, and G. Hills, Electrochim. Acta. 28, 879 (1983). https://doi.org/10.1016/0013-4686(83)85163-9
D. Pletcher, R. Greff, R. Peat, L.M. Peter, and J. Robinson, Instrumental methods in electrochemistry, 317-355 (2010). https://doi.org/10.1533/9781782420545.317
A. Saraby-Reintjes, and M. Fleischmann, Electrochim. Acta. 29, 557 (1984). https://doi.org/10.1016/0013-4686(84)87109-1
S.L. Díaz, J.A. Calderón, O.E. Barcia, and O.R. Mattos, Electrochim. Acta. 53, 7426 (2008). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2008.01.015
H. Dahms, and I.M. Croll, J. Electrochem. Soc. 112, 771 (1965). https://doi.org/10.1149/1.2423692
L. Giuliani, and M. Lazzari, Electrochim. Met. 3, 45 (1968).
D. Gangasingh, and J.B. Talbot, J. Electrochem. Soc. 138, 3605 (1991). https://doi.org/10.1149/1.2085466
Y. Tsuru, M. Nomura, and F.R. Foulkes. J. Appl. Electrochem. 32, 629 (2002). https://doi.org/10.1023/A:1020130205866
H. He, H. Liu, F. Liu, and K. Zhou, Surf. Coatings Technol. 201, 958 (2006). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.01.016
F.G. Cottrell, Zeitschrift für Phys Chemie, 42U, 385 (1903). https://doi.org/10.1515/zpch-1903-4229
M. Palomar‐Pardavé, M.T. Ramírez, I. González, A. Serruya, and B.R. Scharifker, J. Electrochem. Soc. 143, 1551 (1996). https://doi.org/10.1149/1.1836678
A. Azizi, A. Sahari, G. Schmerber, and A. Dinia, Int. J. Nanosci. 7, 345 (2008). https://doi.org/10.1142/S0219581X08005535
S. Lamrani, A. Guittoum, R. Schäfer, S. Pofahl, V. Neu, M. Hemmous, and N. Benbrahim, EPJ Appl. Phys. 74, 30302 (2016). https://doi.org/10.1051/epjap/2016150548
T. Yeh, J.M. Sivertsen, and J.H. Judy, IEEE Trans. Magn. 23, 2215 (1987). https://doi.org/10.1109/TMAG.1987.1065272
S. Kotapati, A. Javed, N. Reeves-Mclaren, M.R.J. Gibbs, and N.A. Morley, J. Magn. Magn. Mater. 331, 67 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2012.11.022
B.D. Cullity, Elements of X-Ray Diffraction, 2nd Edition, (Addison-Wesley Publishing Company Inc., Phillippines, 1978).
Y.T. Chen, and C.W. Wu, Intermetallics, 34, 89 (2013). https://doi.org/10.1016/j.intermet.2012.11.006
S. Sam, G. Fortas, A. Guittoum, N. Gabouze, and S. Djebbar, Surf. Sci. 601, 4270 (2007). https://doi.org/10.1016/j.susc.2007.04.107
I. Horcas, R. Fernández, J.M. Gómez-Rodríguez, J. Colchero, J. Gómez-Herrero, A.M. Baro, Rev. Sci. Instrum. 78(1), 013705 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2432410
M. Neagu, M. Lozovan, M. Dobromir, L. Velicu, C. Hison, and S. Stratulat, J. Optoelectron. Adv. Mater. 10, 978 (2008).
S. Lamrani, A. Guittoum, R. Schäfer, M. Hemmous, V. Neu, S. Pofahl, T. Hadjersi, and N. Benbrahim, J. Magn. Magn. Mater. 396, 263 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.07.111
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
