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摘要
随着电子工业、磁存储装置和军事航空电子学领域对金属钴的要求更高，因此进一步提升钴沉积层微观组织结构是十分重要的。由于稀土元素具有较强的吸附性，可以提高电沉积过程中的形核率，从而通过阻碍晶粒长大来改善沉积层的组织结构。本文为了研究不同浓度的氯化铈（CeCl_(3)）对工业电解液中钴电沉积层晶粒细化的作用，采用普林斯顿电化学工作站，通过阴极极化曲线、循环伏安曲线、计时电流曲线分析不同浓度的CeCl_(3)对钴电结晶行为的影响；利用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析沉积层微观形貌及粒径尺寸，并通过X射线衍射分析其择优取向和晶体结构。结果表明：工业电解液中添加不同浓度的CeCl_(3)会使得钴的沉积电位发生负移，过电位增大，形核弛豫时间t_(m)缩短，加快了钴电沉积过程的形核速率；但是添加CeCl_(3)并不会改变钴的电结晶形核/生长机制，在峰值电流之前均为三维瞬时形核方式，随沉积时间的增加，逐渐偏离三维瞬时形核曲线并趋于稳定，且钴沉积层晶体结构也不会发生改变，仍为密排六方结构（hcp）。当添加0.4g/L的CeCl_(3)时，晶粒取向由（1120）面转变为（1120）面和（1010）面生长，沉积层的晶粒分布均匀，晶粒也得到了明显的细化。
- 出版日期2022-4-27
- 单位兰州理工大学; 兰州理工大学白银新材料研究院
