1.一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜,其特征在于,所述多层复合薄膜的结构是由高熵合金层和金属玻璃层交替沉积复合而成,将高熵合金层和金属玻璃层作为一个交替周期,后一个交替周期的高熵合金层沉积在前一个交替周期的金属玻璃层上方;
其中所述高熵合金层为CoCrFeMnNi合金薄膜,所述金属玻璃层为CoCrFeNiAlY合金薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜,其特征在于,所述CoCrFeNiAlY合金薄膜是由Al80Y20铝基稀土合金与等原子比Co25Cr25Fe25Ni25磁控溅射沉积所得。
3.根据权利要求1所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜,其特征在于,所述多层复合薄膜的厚度为1200nm~7μm;所述交替周期为2~4次。
4.一种根据权利要求1~3任一项所述的高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜的制备方法,包括如下步骤:(1)靶材准备:以等原子比Co20Cr20Fe20Mn20Ni20合金作为靶材1;以等原子比Co25Cr25Fe25Ni25合金作为靶材2;以Al80Y20合金作为靶材3;
(2)基体准备:将Si基体抛光后除杂去污,将基体固定后送入进样室,抽真空以去除基体表面残留的水膜,并使真空度≤5×10-5Pa;
(3)预溅射:在溅射腔内清理靶材1、2、3表面的杂质和氧化物,预溅射过程中通过目镜不断观察电浆的颜色;预溅射完成后靶材1、2、3都处于关闭状态;
(4)传送基体:预溅射完成后升起进样室和溅射腔之间的闸门,将进样室的不锈钢基体通过传送杆送入溅射腔内,抽出传送杆降落闸门;
(5)沉积CoCrFeMnNi高熵合金层:打开靶材1的挡板,溅射腔内真空度≤2.5×10-6后,通入氩气,设置溅射条件氩气流量15~25sccm、工作气压0.2~0.5Pa、基体转速为50~100r/min、沉积距离10cm、功率为100~200W;打开加热器将基体加热到80℃后开启靶材1的电浆,沉积时间30~90min后关闭靶材1的电浆和工作气体,整个溅射过程冷却系统将基体温度保持在80±2℃,保证薄膜不会因热量累计而发生相变;当步骤(5)溅射结束后腔体温度冷却至20℃后再进行步骤(6);
(6)沉积CoCrFeNiAlY金属玻璃层:关闭靶材1的挡板,打开靶材2、3的挡板,溅射腔内真空度≤2.5×10-6后,通入氩气,设置溅射条件氩气流量15~25sccm、工作气压为0.2~
0.5Pa、基体转速为50~100r/min、沉积距离10cm、功率为100~200W;同时开启靶材2、3的电浆,沉积时间30~90min后关闭电浆和工作气体,整个溅射过程冷却系统将基体温度保持在
20±2℃,保证薄膜不会因热量累计发生相变;
(7)按顺序重复步骤(5)和步骤(6),最终制得高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜。
5.根据权利要求4所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜的制备方法,其特征在于,所述靶材1、靶材2、靶材3的纯度均为99.99%;所述靶材1和靶材2均是经过真空
1000℃保温48h均质化处理所得;所述靶材3是经过真空300℃保温48h均质化处理所得。
6.根据权利要求4所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述Si基体是(100)晶面取向的单晶Si;步骤(2)中所述除杂去污是将基体分别在丙酮、酒精和去离子水中超声清洗15min达到的。
7.根据权利要求4所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中预溅射的条件为预溅射功率100W,真空度≤2.5×10-6Pa,氩气流量设置为20sccm,工作气压为0.4Pa,时间30min;预溅射靶材1时,靶材2、3的挡板是关闭状态,预溅射靶材2、3时,靶材1的挡板是关闭状态。
8.根据权利要求4所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述升起进样室和溅射腔之间的闸门的条件必须使进样室的真空度≤
2.5×10-6Pa才可以升起闸门,为了保证溅射腔的真空度。
9.根据权利要求4所述的一种高熵合金与金属玻璃的多层复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤(5)和步骤(6)中所述溅射条件为氩气流量20sccm,工作气压为0.4Pa,基体转速为100r/min,沉积距离10cm,功率为200W,沉积时间30min;所述氩气的纯度为99.99%。