ខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វីតដែលលូតលាស់យ៉ាងឆាប់រហ័សរារាំងវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

សូមអរគុណចំពោះការចុះឈ្មោះជាមួយ Physics World ប្រសិនបើអ្នកចង់ផ្លាស់ប្តូរព័ត៌មានលម្អិតរបស់អ្នកនៅពេលណាក៏បាន សូមចូលទៅកាន់គណនីរបស់ខ្ញុំ

ខ្សែភាពយន្ត Graphite អាចការពារឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកពីវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EM) ប៉ុន្តែបច្ចេកទេសបច្ចុប្បន្នសម្រាប់ការផលិតពួកវាត្រូវចំណាយពេលច្រើនម៉ោង និងទាមទារសីតុណ្ហភាពដំណើរការប្រហែល 3000 °C។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Shenyang សម្រាប់វិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈនៅបណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រចិនឥឡូវនេះបានបង្ហាញពីវិធីជំនួសនៃការផលិតខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វិចដែលមានគុណភាពខ្ពស់ក្នុងរយៈពេលត្រឹមតែពីរបីវិនាទីដោយការពន្លត់បន្ទះនីកែលក្តៅនៅក្នុងអេតាណុល។ អត្រាកំណើនសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តទាំងនេះគឺច្រើនជាងពីរលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រដែលខ្ពស់ជាងវិធីសាស្ត្រដែលមានស្រាប់ ហើយភាពធន់នៃចរន្តអគ្គិសនី និងកម្លាំងមេកានិចរបស់ខ្សែភាពយន្តគឺដូចគ្នាទៅនឹងខ្សែភាពយន្តដែលផលិតដោយការប្រើប្រាស់ចំហាយទឹកគីមី (CVD)។

ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចទាំងអស់ផលិតវិទ្យុសកម្ម EM មួយចំនួន។ នៅពេលដែលឧបករណ៍កាន់តែតូចជាងមុន ហើយដំណើរការនៅប្រេកង់ខ្ពស់ និងខ្ពស់ជាងនេះ សក្តានុពលសម្រាប់ការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EMI) កើនឡើង ហើយអាចប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ ក៏ដូចជាប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដែលនៅជិតនោះ។

Graphite ដែលជា allotrope នៃកាបូនដែលបានបង្កើតឡើងពីស្រទាប់នៃ graphene ដែលប្រមូលផ្តុំគ្នាដោយកងកម្លាំង van der Waals មានលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី កំដៅ និងមេកានិចគួរឱ្យកត់សម្គាល់ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាខែលដ៏មានប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹង EMI ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវតែមានទម្រង់ជាខ្សែភាពយន្តស្តើងបំផុតដើម្បីឱ្យវាមានចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់ ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធី EMI ជាក់ស្តែង ព្រោះវាមានន័យថាសម្ភារៈអាចឆ្លុះបញ្ចាំង និងស្រូបរលក EM នៅពេលដែលវាមានអន្តរកម្មជាមួយឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកនៅខាងក្នុង។ វា។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីចម្បងនៃការផលិតខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វីត ពាក់ព័ន្ធនឹងការដុតកម្ដៅកំដៅខ្ពស់នៃសារធាតុប៉ូលីម័រក្រអូប ឬការដាក់ស្រទាប់ក្រាហ្វិន (GO) អុកស៊ីដ ឬក្រាហ្វិនណាណូដោយស្រទាប់។ ដំណើរការទាំងពីរតម្រូវឱ្យមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ប្រហែល 3000 °C និងពេលវេលាដំណើរការមួយម៉ោង។ នៅក្នុង CVD សីតុណ្ហភាពដែលត្រូវការគឺទាបជាង (ចន្លោះពី 700 ទៅ 1300 ° C) ប៉ុន្តែវាត្រូវចំណាយពេលពីរបីម៉ោងដើម្បីបង្កើតខ្សែភាពយន្តដែលមានកម្រាស់ nanometer សូម្បីតែនៅក្នុងកន្លែងទំនេរក៏ដោយ។

ក្រុមមួយដែលដឹកនាំដោយ Wencai Ren ឥឡូវនេះបានផលិតខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វិចដែលមានគុណភាពខ្ពស់ដែលមានកម្រាស់រាប់សិប nanometers ក្នុងរយៈពេលពីរបីវិនាទីដោយកំដៅ nickel foil ដល់ 1200 °C នៅក្នុងបរិយាកាស argon ហើយបន្ទាប់មក immersing foil នេះយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្នុង ethanol នៅ 0 °C។ អាតូមកាបូនដែលផលិតចេញពីការបំបែកអេតាណុល សាយភាយ និងរលាយចូលទៅក្នុងនីកែល ដោយសារការរលាយកាបូនខ្ពស់របស់លោហៈ (0.4 wt% នៅ 1200 ° C) ។ ដោយសារតែភាពរលាយនៃកាបូននេះថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៅសីតុណ្ហភាពទាប អាតូមកាបូនបានបំបែកជាបន្តបន្ទាប់ និង precipitate ពីផ្ទៃនីកែលកំឡុងពេលពន្លត់ បង្កើតជាខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វីតក្រាស់។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានរាយការណ៍ថា សកម្មភាពកាតាលីករដ៏ល្អនៃនីកែល ក៏ជួយដល់ការបង្កើតក្រាហ្វិចគ្រីស្តាល់ខ្ពស់ផងដែរ។

ដោយប្រើការរួមបញ្ចូលគ្នានៃមីក្រូទស្សន៍បញ្ជូនដែលមានភាពច្បាស់ខ្ពស់ ការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច និងរ៉ាម៉ាន spectroscopy លោក Ren និងសហការីបានរកឃើញថាក្រាហ្វិចដែលពួកគេផលិតមានគ្រីស្តាល់ខ្លាំងលើផ្ទៃធំ ស្រទាប់ល្អ និងមិនមានពិការភាពដែលអាចមើលឃើញ។ ចរន្តអេឡិចត្រុងនៃខ្សែភាពយន្តគឺខ្ពស់រហូតដល់ 2.6 x 105 S/m ដែលស្រដៀងទៅនឹងខ្សែភាពយន្តដែលដាំដុះដោយ CVD ឬបច្ចេកទេសសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការចុចខ្សែភាពយន្ត GO/graphene ។

ដើម្បីសាកល្បងថាតើសម្ភារៈអាចទប់ស្កាត់វិទ្យុសកម្ម EM បានល្អប៉ុណ្ណា ក្រុមការងារបានផ្ទេរខ្សែភាពយន្តដែលមានផ្ទៃក្រឡា 600 mm2 ទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមធ្វើពីជ័រ polyethylene terephthalate (PET)។ បន្ទាប់មកពួកគេបានវាស់វែងប្រសិទ្ធភាពការពារ EMI របស់ខ្សែភាពយន្ត (SE) នៅក្នុងជួរប្រេកង់ X-band ចន្លោះ 8.2 និង 12.4 GHz ។ ពួកគេបានរកឃើញ EMI SE លើសពី 14.92 dB សម្រាប់ខ្សែភាពយន្តដែលមានកម្រាស់ប្រហែល 77 nm ។ តម្លៃនេះកើនឡើងដល់ជាង 20 dB (តម្លៃអប្បបរមាដែលត្រូវការសម្រាប់កម្មវិធីពាណិជ្ជកម្ម) នៅក្នុង X-band ទាំងមូល នៅពេលដែលពួកគេបានដាក់ខ្សែភាពយន្តបន្ថែមទៀតជាមួយគ្នា។ ជាការពិត ខ្សែភាពយន្តដែលមានស្រទាប់ក្រាហ្វិចចំនួនប្រាំដុំ (កម្រាស់សរុបប្រហែល 385 nm) មាន EMI SE ប្រហែល 28 dB ដែលមានន័យថាសម្ភារៈអាចទប់ស្កាត់ 99.84% នៃវិទ្យុសកម្ម។ សរុបមក ក្រុមការងារបានវាស់ EMI shielding នៃ 481,000 dB/cm2/g នៅទូទាំង X-band ដែលដំណើរការលើសពីសម្ភារៈសំយោគដែលបានរាយការណ៍ពីមុនទាំងអស់។

អ្នកស្រាវជ្រាវនិយាយថា តាមចំណេះដឹងរបស់ពួកគេ ខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វិចរបស់ពួកគេគឺស្តើងបំផុតក្នុងចំណោមសម្ភារៈការពារដែលបានរាយការណ៍ ជាមួយនឹងការអនុវត្តការពារ EMI ដែលអាចបំពេញតម្រូវការសម្រាប់កម្មវិធីពាណិជ្ជកម្ម។ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់វាក៏អំណោយផលផងដែរ។ កម្លាំងប្រេះស្រាំនៃសម្ភារៈប្រហែល 110 MPa (ដកស្រង់ចេញពីខ្សែកោងភាពតានតឹង-សំពាធនៃសម្ភារៈដែលដាក់នៅលើការគាំទ្រប៉ូលីកាបូណាត) គឺខ្ពស់ជាងខ្សែភាពយន្តក្រាហ្វិចដែលដាំដុះដោយវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត។ ខ្សែភាពយន្តនេះក៏អាចបត់បែនបានដែរ ហើយអាចពត់បាន 1000 ដងជាមួយនឹងកាំពត់ 5 mm ដោយមិនបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិការពារ EMI របស់វា។ វាក៏មានស្ថេរភាពកំដៅរហូតដល់ 550 ° C ។ ក្រុមការងារជឿជាក់ថា លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះ និងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀត មានន័យថា វាអាចប្រើជាសម្ភារៈការពារ EMI ស្តើង ស្រាល បត់បែន និងមានប្រសិទ្ធភាព សម្រាប់កម្មវិធីក្នុងវិស័យជាច្រើន រួមទាំងលំហអាកាស ក៏ដូចជាអេឡិចត្រូនិច និងអុបតូអេឡិចត្រូនិច។

អានការជឿនលឿនដ៏សំខាន់ និងគួរឱ្យរំភើបបំផុតក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិបើកទូលាយថ្មីនេះ។

Physics World តំណាងឱ្យផ្នែកសំខាន់នៃបេសកកម្មរបស់ IOP Publishing ក្នុងការទំនាក់ទំនងការស្រាវជ្រាវ និងការច្នៃប្រឌិតលំដាប់ពិភពលោកទៅកាន់ទស្សនិកជនដ៏ទូលំទូលាយបំផុត។ គេហទំព័រនេះបង្កើតជាផ្នែកមួយនៃផលប័ត្ររូបវិទ្យាពិភពលោក ដែលជាបណ្តុំនៃសេវាកម្មព័ត៌មានតាមអ៊ីនធឺណិត ឌីជីថល និងបោះពុម្ពសម្រាប់សហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រសកល។