电沉积制备Fe基纳米非晶薄膜及其磁性研究(2)
1.1 非晶合金的研究历史及现状
1.2 非晶合金的特点
非晶材料的结构特点是：长程无序，短程有序。
非晶在结构上的均匀性有两种含义[3]：
①结构上均匀：具备各向同性，这样就没有晶体上所遇到的晶界、位错等缺陷；
②成分上均匀：非晶形成过程是由于外界急冷，故而没有如晶体一样出现偏析等成分起伏。
与一般的晶体合金相比，非晶合金在室温和高温的力学性能具有以下特征：
1）较高的抗拉强度和较低的杨氏模量；
2）约2%的弹性应变极限，大大超过晶体的0.2%；
3）冲击断裂能量高；
4）产生屈服之前有很大的弹性能量；
5）室温下没有明显的塑性变形。
Fe基和Co基非晶具有优良的软磁性能。后面会提到关于Fe的非晶合金体系。
1.3 电沉积法制备非晶薄膜[4]
电沉积通常称电镀，是一种通过外加电源使电流经阴极、电解液、阳极，在阴极表面还原金属的方法。
金属电沉积的理论基础是法拉第定律，其描述了电极反应的物质量与通过电量之间存在的关系：
1）电解时电极上发生变化物质的量与电量成正比；
2）相同电量条件下，各电极上变化物质的量与物质的克当量成正比。
克当量就是相对原子质量除以原子价，单位为克。
电沉积的步骤和稳态过程
1）反应离子向电极表面附近液层迁移-液相传质步骤；
2）反应离子在电极表面上吸附或在表面附近的液层发生化学变化-前置的表面转化步骤；
3）反应离子在电极表面得到电子，生成产物-电化学反应步骤；
4）反应产物在电极表面上脱附进行化学变化-随后的表面转化步骤；
5）反应产物生成新相-新相生成步骤。
对一个具体的电极过程来说，并不一定包含所有上述5个单元步骤。可能只包含其中一些。但任何电极过程都包括1、3、5，3个单元步骤。
合金镀层具有一系列不同于纯金属镀层的特性，往往具有更细晶、更平整和更光亮的外观结构，且大多具有硬度高、韧性较高、耐磨性和耐腐蚀性好、磁性佳等特点。合金电沉积是制备非晶的主要手段。
电沉积可细分为多种：
1）直流电沉积
直流电沉积输送功率稳定，电流平稳，参数易调控，易操作，对于广泛生产来说更有研究意义。
2）脉冲电沉积
采用脉冲电流进行脉冲电沉积时，一个电流脉冲后，阴极-溶液界面处消耗的沉积离子可在脉冲间隔内得到补充，因而可采用较高的峰值电流密度。由于脉冲间隔的存在，晶体的形成受到阻碍，减少外延生长，更易形成非晶。
3） 纳米复合电沉积
由纳米量级纳米微粒与基质金属组成的复合镀层具有多相结构，同时拥有两者的优点，使镀层性能发生改变。其表现出的优异性能有硬度、耐腐蚀性、耐磨性和湿润性等。
4） 超声电沉积
利用超声加速和控制化学反应，提高反应率、改变反应途径，改善反应条件以及引发新的化学反应。