Дальнодействие химического взаимодействия в твердофазном синтезе: эффект Киркендаля и твердофазные реакции в Cu/$\beta$-CuZn и Cu/Fe/$\beta$-CuZn пленочных системах

Представлены экспериментальные результаты исследования твердофазной реакции Cu с $\beta$-латунью, связанной с эффектом Киркендаля, в Cu/$\beta$-CuZn и Cu/Fe/$\beta$-CuZn пленочных системах. Показано, что температура инициирования твердофазного синтеза $\alpha$-латуни на интерфейсе Cu/$\beta$-CuZn $\sim$ 200 $^\circ$C. Химически инертные барьерные слои Fe толщиной 420 нм и 850 нм, помещенные между Cu и $\beta$-CuZn пленками, не подавляют твердофазный синтез $\alpha$-латуни, а только увеличивают температуру инициирования до $\sim$ 250 $^\circ$C. Это указывает на дальнодействие химического взаимодействия между атомами Cu и Zn через химически инертный слой Fe. Рентгеновские фотоэлектронные исследования показывают миграцию атомов Zn из слоя $\beta$-CuZn через Fe барьер в слой Cu. Результаты работы интерпретируются в предположении, что движущей силой миграции атомов Zn в эффекте Киркендаля является сильное химическое взаимодействие между атомами Cu и Zn в Cu и $\beta$-CuZn слоях, обусловленное синтезом $\alpha$-латуни, а не случайное диффузионное блуждание, как принято считать в настоящее время.