Interface phenomena in (super)hard nitride nanocomposites: From coatings to bulk materials

Chemical Society Reviews

Volumn 41, Issue 15, 2012, Pages 5081-5101

  Rafaja, David ^a   Wüstefeld, Christina ^a   Motylenko, Mykhailo ^a   Schimpf, Christian ^a   Barsukova, Tatiana ^a   Schwarz, Marcus R ^a   Kroke, Edwin ^a  

^a TU BERGAKADEMIE FREIBERG   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84863954373     PISSN: 03060012     EISSN: 14604744     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2cs15351c     Document Type: Article

References (107)

1. P. Holubar, M. Jilek, M. Sima, Surf. Coat. Technol. 1999, 120–121, 184-188.
2. S. Veprek, M. J. G. Veprek-Heijman, Surf. Coat. Technol. 2008, 202, 5063-5073.
3. S. Veprek, J. Vac. Sci. Technol. A, 1999, 17, 2401-2420.
4. A. Zerr, G. Miehe, G. Serghiou, M. Schwarz, E. Kroke, R. Riedel, H. Fueß, P. Kroll, R. Boehler, Nature, 1999, 400, 340-342.
5. E. Kroke, M. Schwarz, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 493-532.
6. S. Veprek, J. Nanosci. Nanotechnol. 2011, 11, 14-35.
7. P. H. Mayrhofer, C. Mitterer, L. Hultman, H. Clemens, Prog. Mater. Sci. 2006, 51, 1032-1114.
8. D. Rafaja, C. Wüstefeld, M. Dopita, V. Klemm, D. Heger, G. Schreiber, M. Síma, Surf. Coat. Technol. 2008, 203, 572-578.
9. A. Szymanski and J. M. Szymanski, Hardness Estimation of Minerals, Rocks and Ceramic Materials, Elsevier Science Ltd, Amsterdam, 1989
10. K. Li, P. Yang, D. Xue, Acta Mater. 2012, 60, 35-42.
11. T. Chudoba, N. M. Jennett, J. Phys. D: Appl. Phys. 2008, 41, 215407.
12. A. E. Giannakopoulos, S. Suresh, Scr. Mater. 1999, 40, 1191-1198.
13. R. F. Cook, G. M. Pharr, J. Am. Ceram. Soc. 1990, 73, 787-817.
14. J. B. Quinn, G. D. Quinn, J. Mater. Sci. 1997, 32, 4331-4346.
15. W. C. Oliver, G. M. Pharr, J. Mater. Res. 1992, 7, 1564-1580.
16. DIN, DIN EN ISO 14577-1, Berlin, 2002
17. W. C. Oliver, G. M. Pharr, J. Mater. Res. 2004, 19, 3-20.
18. S. Veprek, S. Mukherjee, P. Karvankova, H. D. Männling, J. L. He, K. Moto, J. Prochazka, A. S. Argon, J. Vac. Sci. Technol. A, 2003, 21, 532-544.
19. P. Ettmayer, Annu. Rev. Mater. Sci. 1989, 19, 145-164.
20. S. Veprek, S. Reiprich, Thin Solid Films, 1995, 268, 64-71.
21. K. Wasa, S. Hayakawa, Thin Solid Films, 1972, 10, 367-375.
22. O. Knotek, M. Böhmer, T. Leyendecker, J. Vac. Sci. Technol. A, 1986, 4, 2695-2701.
23. W. D. Münz, J. Vac. Sci. Technol. A, 1986, 4, 2717-2725.
24. H. A. Jehn, S. Hofmann, W.-D. Münz, Thin Solid Films, 1987, 153, 45-53.
25. D. McIntyre, J. E. Greene, G. Hakansson, J. E. Sundgren, W. D. Münz, J. Appl. Phys. 1990, 67, 1542-1553.
26. L. A. Donohue, I. J. Smith, W. D. Münz, I. Petrov, J. E. Greene, Surf. Coat. Technol. 1997, 94–95, 226-231.
27. L. A. Donohue, D. B. Lewis, W. D. Münz, M. M. Stack, S. B. Lyon, H. W. Wang, D. Rafaja, Vacuum, 1999, 55, 109-114.
28. L. Shizhi, S. Yulong, P. Hongrui, Plasma Chem. Plasma Process. 1992, 12, 287-297.
29. S. Veprek, S. Reiprich, L. Shizhi, Appl. Phys. Lett. 1995, 66, 2640-2642.
30. S. Veprek, A. Niederhofer, K. Moto, T. Bolom, H. D. Männling, P. Nesladek, G. Dollinger, A. Bergmaier, Surf. Coat. Technol. 2000, 133–134, 152-159.
31. E. O. Hall, Proc. Phys. Soc. London, Sect. B, 1951, 64, 747-753.
32. N. J. Petch, J. Iron Steel Inst. London, 1953, 174, 25.
33. F. Adibi, I. Petrov, L. Hultman, U. Wahlström, T. Shimizu, D. McIntyre, J. E. Greene, J. E. Sundgren, J. Appl. Phys. 1991, 69, 6437-6450.
34. T. Ikeda, H. Satoh, Thin Solid Films, 1991, 195, 99-110.
35. M. Zhou, Y. Makino, M. Nose, K. Nogi, Thin Solid Films, 1999, 339, 203-208.
36. K. Kutschej, P. H. Mayrhofer, M. Kathrein, P. Polcik, R. Tessadri, C. Mitterer, Surf. Coat. Technol. 2005, 200, 2358-2365.
37. J. Musil, H. Hrubý, Thin Solid Films, 2000, 365, 104-109.
38. A. Hörling, L. Hultman, M. Odén, J. Sjölén, L. Karlsson, J. Vac. Sci. Technol. A, 2002, 20, 1815-1823.
39. C. Wüstefeld, D. Rafaja, V. Klemm, C. Michotte, M. Kathrein, Surf. Coat. Technol. 2010, 205, 1345-1349.
40. J. W. Cahn, Acta Metall. Mater. 1961, 9, 795-801.
41. D. Rafaja, A. Poklad, V. Klemm, G. Schreiber, D. Heger, M. Síma, M. Dopita, Thin Solid Films, 2006, 514, 240-249.
42. D. Rafaja, C. Wüstefeld, C. Baehtz, V. Klemm, M. Dopita, M. Motylenko, C. Michotte, M. Kathrein, Metall. Mater. Trans. A, 2011, 42, 559-569.
43. D. Rafaja, V. Klemm, M. Motylenko, M. R. Schwarz, T. Barsukova, E. Kroke, D. Frost, L. Dubrovinsky, N. Dubrovinskaia, J. Mater. Res. 2008, 23, 981-993.
44. A. V. Kurdyumov, V. F. Britun, I. A. Petrusha, Diamond Relat. Mater. 1996, 5, 1229-1235.
45. M. Kong, W. Zhao, L. Wei, G. Li, J. Phys. D: Appl. Phys. 2007, 40, 2858-2863.
46. R. F. Zhang, A. S. Argon, S. Veprek, Phys. Rev. B: Condens. Matter, 2009, 79, 245426.
47. D. Rafaja, V. Klemm, G. Schreiber, M. Knapp, R. Kuzel, J. Appl. Crystallogr. 2004, 37, 613-620.
48. A. Leineweber, Int. J. Mater. Res. 2011, 102, 861-873.
49. H. W. Hugosson, H. Hogberg, M. Algren, M. Rodmar, T. I. Selinder, J. Appl. Phys. 2003, 93, 4505-4511.
50. P. H. Mayrhofer, D. Music, J. M. Schneider, J. Appl. Phys. 2006, 100, 094906.
51. B. Alling, A. Karimi, L. Hultman, I. A. Abrikosov, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 71903.
52. R. Rachbauer, D. Holec, P. H. Mayrhofer, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 151901.
53. M. Hillert, M. Cohen, B. L. Averbach, Acta Metall. Mater. 1961, 9, 536-546.
54. U. Helmersson, M. Lattemann, J. Bohlmark, A. P. Ehiasarian, J. T. Gudmundsson, Thin Solid Films, 2006, 513, 1-24.
55. V. Kouznetsov, K. Macák, J. M. Schneider, U. Helmersson, I. Petrov, Surf. Coat. Technol. 1999, 122, 290-293.
56. I. Petrov, P. B. Barna, L. Hultman, J. E. Greene, J. Vac. Sci. Technol. A, 2003, 21, 117-128.
57. A. Hörling, L. Hultman, M. Odén, J. Sjölén, L. Karlsson, Surf. Coat. Technol. 2005, 191, 384-392.
58. M. Leuchs, in Ceramic Matrix Composites, ed. W. Krenkel, WILEY-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2008, pp. 141–164
59. R. W. Schwartz and M. Narayanan, in Solution Processing of Inorganic Materials, ed. D. B. Mitzi, John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ, USA, 2008, pp. 33–76
60. P. Colombo, R. Riedel, D. G. Soraru and H. J. Kleebe, Polymer Derived Ceramics—From Nano-Structure to Applications, DEStech Publications, Inc. Lancaster, Pennsylvania, USA, 2010
61. M. Lappert, P. Power, A. Protchenko and A. Seeber, Metal Amide Chemistry, John Wiley and Sons Ltd, UK, Chichester, 2009
62. E. Kroke, Y.-L. Li, C. Konetschny, E. Lecomte, C. Fasel, R. Riedel, Mater. Sci. Eng. R, 2000, 26, 97-199.
63. C. Wiltzsch, J. Wagler, G. Roewer, E. Kroke, Dalton Trans. 2009, 5474-5477.
64. B. Mazumder, A. L. Hector, J. Mater. Chem. 2009, 19, 4673-4686.
65. L. M. Dyagileva, V. P. Marin, E. I. Tsyganova, I. L. Gaidym, Y. A. Aleksandrov, J. Gen. Chem. USSR, 1984, 54, 538-541.
66. J. F. Janik, R. L. Wells, J. L. Coffer, J. V. St. John, W. T. Pennington, G. L. Schimek, Chem. Mater. 1998, 10, 1613-1622.
67. Y. Saito, Y. Sugahara, K. Kuroda, J. Am. Ceram. Soc. 2000, 83, 2436-2440.
68. W. Rockensüβ, H. W. Roesky, Adv. Mater. 1993, 5, 443-445.
69. G. M. Brown, L. Maya, J. Am. Ceram. Soc. 1988, 71, 78-82.
70. F. Cheng, Y. Sugahara, K. Kuroda, Appl. Organomet. Chem. 2001, 15, 710-716.
71. I.-S. Kim, P. N. Kumta, J. Mater. Chem. 2003, 13, 2028-2035.
72. C. Rüssel, Chem. Mater. 1990, 2, 241-244.
73. F. Cheng, S. M. Kelly, S. Clark, N. A. Young, S. J. Archibald, J. S. Bradley, F. Lefebvre, Chem. Mater. 2005, 17, 5594-5602.
74. C. K. Narula, B. G. Demczyk, P. Czubarow, D. Seyferth, J. Am. Ceram. Soc. 1995, 78, 1247-1251.
75. J. Löffelholz, J. Engering, M. Jansen, Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 963-968.
76. R. Jaschek, C. Rüssel, Surf. Coat. Technol. 1991, 45, 99-103.
77. M. Schwarz, T. Barsukova, D. Simek, M. Dopita, C. Lathe, D. Rafaja and E. Kroke, Hasylab Annual Reports, 2007, pp. 647–648
78. G. Llauro, R. Hillel, F. Sibieude, Chem. Vap. Deposition, 1998, 4, 247-252.
79. J. T. Scheper, K. W. Mesthrige, J. W. Proscia, G.-Y. Liu, C. H. Winter, Chem. Mater. 1999, 11, 3490-3496.
80. A. Bendavid, P. J. Martin, J. Cairney, M. Hoffman, A. C. Fischer-Cripps, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2005, 81, 151-158.
81. M. Dayan, M. Shengli, X. Kewei, Surf. Coat. Technol. 2004, 184, 182-187.
82. S. L. Ma, D. Y. Ma, Y. Guo, B. Xu, G. Z. Wu, K. W. Xu, P. K. Chu, Acta Mater. 2007, 55, 6350-6355.
83. E.-A. Lee, K. H. Kim, Thin Solid Films, 2002, 420–421, 371-376.
84. D. L. Zhang, Prog. Mater. Sci. 2004, 49, 537-560.
85. Y. Ogino, T. Yamasaki, M. Miki, N. Atsumi, K. Yoshioka, Scr. Mater. 1993, 28, 967-971.
86. C. Wüstefeld, D. Rafaja, M. Dopita, M. Motylenko, C. Baehtz, C. Michotte, M. Kathrein, Surf. Coat. Technol. 2011, 206, 1727-1734.
87. F. Rovere, D. Music, S. Ershov, M. to Baben, H.-G. Fuss, P. H. Mayrhofer, J. M. Schneider, J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43, 035302.
88. R. Rachbauer, S. Massl, E. Stergar, D. Holec, D. Kiener, J. Keckes, J. Patscheider, M. Stiefel, H. Leitner, P. H. Mayrhofer, J. Appl. Phys. 2011, 110, 023515.
89. H. A. Mashhadi, G. Kennedy, S. Tanaka, K. Hokamoto, Phys. B (Amsterdam, Neth.), 2011, 406, 1211-1221.
90. E. Kroke, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 77-82.; Angew. Chem. 2002, 114, 81-86.
91. F. R. Corrigan, F. P. Bundy, J. Chem. Phys. 1975, 63, 3812-3820.
92. V. L. Solozhenko, High Pressure Res. 1995, 13, 195-214.
93. N. Dubrovinskaia, V. L. Solozhenko, N. Miyajima, V. Dmitriev, O. O. Kurakevych, L. Dubrovinsky, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 101912.
94. V. F. Britun, A. V. Kurdyumov, High Pressure Res. 2000, 17, 101-111.
95. V. F. Britun, A. V. Kurdyumov, T. Taniguchi, I. A. Petrusha, V. B. Zelyavskii, A.V. Andreev, J. Superhard Mater. 2003, 25, 14-25.
96. V. Valvoda, R. Kuzel, R. Cerny, D. Rafaja, J. Musil, S. Kadlec, A. J. Perry, Thin Solid Films, 1990, 193–194, 401-408.
97. J. A. Bearden, Rev. Mod. Phys. 1967, 39, 78-124.
98. I. C. Noyan and J. B. Cohen, Residual Stress Measurement by Diffraction and Interpretation, Springer Verlag, New York, Berlin, Heidelberg, 1987
99. U. Welzel, J. Ligot, P. Lamparter, A. C. Vermeulen, E. J. Mittemeijer, J. Appl. Crystallogr. 2005, 38, 1-29.
100. D. Rafaja, C. Wüstefeld, J. Kutzner, A. P. Ehiasarian, M. Sima, V. Klemm, D. Heger, J. Kortus, Z. Kristallogr. 2010, 225, 599-609.
101. D. Rafaja, C. Wüstefeld, M. Dopita, M. Ruzicka, V. Klemm, G. Schreiber, D. Heger, M. Síma, Surf. Coat. Technol. 2007, 201, 9476-9484.
102. R. Rachbauer, E. Stergar, S. Massl, M. Moser, P. H. Mayrhofer, Scr. Mater. 2009, 61, 725-728.
103. D. Rafaja, M. Síma, V. Klemm, G. Schreiber, D. Heger, L. Havela, R. Kuzel, J. Alloys Compd. 2004, 378, 107-111.
104. C. Kral, W. Lengauer, D. Rafaja, P. Ettmayer, J. Alloys Compd. 1998, 265, 215-233.
105. G. K. Williamson, A. H. Hall, Acta Mater. 1953, 1, 22-31.
106. J. Svoboda, F. D. Fischer, P. Fratzl, E. Kozeschnik, Mater. Sci. Eng. A, 2004, 385, 166-174.
107. P. H. Mayrhofer, F. D. Fischer, H. J. Böhm, C. Mitterer, J. M. Schneider, Acta Mater. 2007, 55, 1441-1446.