Electromigration, thermomigration, and solubility of copper in lead

Abstract

The electro- and thermomigration of 64Cu in Pb is investigated by the steady-state method. In the electrical dc-field Cu is transported to the cathode (like Ag whereas Au migrates to the anode). The effective charge zCueff varies between 1.0 and 1.1 in the investigated temperature range from 454 to 576 K. The results indicate, that the major contribution to zCueff arises from the electrostatic field force. In a temperature gradient Cu migrates to the hot side in contrast to Ag and Au with an apparent heat of transport Q* = −0.204 eV. The solid solubility of Cu in Pb is investigated and is found to decrease from 13 to 2 at ppm between 600 and 450 K. Der Elektro- und Thermotransport von 64Cu wird mit Hilfe der Methode des stationaren Zustands untersucht. Im elektrischen Gleichfeld wird Cu zur Kathode transportiert, (ebenso wie Ag, wahrend Au zur Anode wandert). Die effektive Ladung zCueff variiert zwischen 1,0 und 1,1 im untersuchten Temperaturbereich von 454 bis 576 K. Die Ergebnisse zeigen, das der wesentliche Beitrag zu zCueff durch die elektrostatische Feldkraft hervorgerufen wird. Im Temperaturgradienten wandert Cu im Gegensatz zu Ag und Au zur heisen Seite mit einer Transportwarme Q* = −0,204 eV. Die Loslichkeit von Cu in Pb wird untersucht. Zwischen 600 und 450 K nimmt sie von 13 auf 2 At ppm ab.