ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬೆಳೆದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ

ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ವರ್ಲ್ಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನೋಂದಾಯಿಸಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ನೀವು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಮ್ಮ ವಿವರಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಬಯಸಿದರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ನನ್ನ ಖಾತೆಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿ

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ (EM) ವಿಕಿರಣದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಂತ್ರಗಳು ಹಲವಾರು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 3000 °C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಚೈನೀಸ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಶೆನ್ಯಾಂಗ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ ಫಾರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೈನ್ಸ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಎಥೆನಾಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ನಿಕಲ್ ಫಾಯಿಲ್‌ನ ಬಿಸಿ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ತಣಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೆಲವೇ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಪರ್ಯಾಯ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದೆ. ಈ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಎರಡು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಠೇವಣಿ (CVD) ಬಳಸಿ ಮಾಡಿದ ಚಲನಚಿತ್ರಗಳಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಕೆಲವು ಇಎಮ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಧನಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ (EMI) ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಕೂಲ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಪಡೆಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಇಂಗಾಲದ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್, ಹಲವಾರು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ವಿದ್ಯುತ್, ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದು EMI ವಿರುದ್ಧ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕವಚವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಲು ಇದು ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬೇಕು, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ EMI ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದರರ್ಥ ವಸ್ತುವು ಇಎಮ್ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳು ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ (GO) ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ನ್ಯಾನೊಶೀಟ್‌ಗಳನ್ನು ಪದರದಿಂದ ಪದರವನ್ನು ಜೋಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸುಮಾರು 3000 °C ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒಂದು ಗಂಟೆಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. CVD ಯಲ್ಲಿ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ತಾಪಮಾನವು ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ (700 ರಿಂದ 1300 °C ನಡುವೆ), ಆದರೆ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ದಪ್ಪದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕೆಲವು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ವೆನ್ಕೈ ರೆನ್ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡವು ಈಗ ನಿಕಲ್ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಆರ್ಗಾನ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ 1200 °C ಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕೆಲವೇ ಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಹತ್ತಾರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ದಪ್ಪವಿರುವ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಈ ಫಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು 0 °C ನಲ್ಲಿ ಎಥೆನಾಲ್ನಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮುಳುಗಿಸುತ್ತದೆ. ಎಥೆನಾಲ್ನ ವಿಘಟನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಲೋಹದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಗಾಲದ ಕರಗುವಿಕೆಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು (1200 °C ನಲ್ಲಿ 0.4 wt%) ನಿಕಲ್‌ಗೆ ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕರಗುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಈ ಇಂಗಾಲದ ಕರಗುವಿಕೆ ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು ತಣಿಸುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಕಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದಟ್ಟವಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಕಲ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ರಚನೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ರೆನ್ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಅವರು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ, ಚೆನ್ನಾಗಿ ಲೇಯರ್ಡ್ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಗೋಚರ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಚಿತ್ರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಾಹಕತೆಯು 2.6 x 105 S/m ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿತ್ತು, ಇದು CVD ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ತಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು GO/ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಒತ್ತುವಿಕೆಯಿಂದ ಬೆಳೆದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ.

ವಸ್ತುವು ಇಎಮ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಡೆಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ತಂಡವು 600 ಎಂಎಂ 2 ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಟೆರೆಫ್ತಾಲೇಟ್ (ಪಿಇಟಿ) ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿತು. ಅವರು ನಂತರ 8.2 ಮತ್ತು 12.4 GHz ನಡುವಿನ X-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಚಲನಚಿತ್ರದ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು (SE) ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ. ಸರಿಸುಮಾರು 77 nm ದಪ್ಪವಿರುವ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಾಗಿ ಅವರು 14.92 dB ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ EMI SE ಅನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಈ ಮೌಲ್ಯವು ಸಂಪೂರ್ಣ X-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ 20 dB ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು (ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯ) ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಚಲನಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಐದು ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಫಿಲ್ಮ್ (ಒಟ್ಟು 385 nm ದಪ್ಪ) ಸುಮಾರು 28 dB ಯ EMI SE ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವು 99.84% ವಿಕಿರಣ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಬಹುದು. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ತಂಡವು X-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಾದ್ಯಂತ 481,000 dB/cm2/g ನ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚವನ್ನು ಅಳೆಯಿತು, ಇದು ಹಿಂದೆ ವರದಿ ಮಾಡಲಾದ ಎಲ್ಲಾ ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಅವರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ವರದಿ ಮಾಡಲಾದ ರಕ್ಷಾಕವಚ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದದ್ದು, ವಾಣಿಜ್ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸುವ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ. ಇದರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಹ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಮುರಿತದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸರಿಸುಮಾರು 110 MPa (ಪಾಲಿಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ಬೆಂಬಲದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಒತ್ತಡ-ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಕರ್ವ್‌ಗಳಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗಿದೆ) ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಬೆಳೆದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಫಿಲ್ಮ್ ಕೂಡ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ EMI ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದೆ 5 ಮಿಮೀ ಬಾಗುವ ತ್ರಿಜ್ಯದೊಂದಿಗೆ 1000 ಬಾರಿ ಬಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು 550 °C ವರೆಗೆ ಉಷ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಮತ್ತು ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಥಿನ್, ಹಗುರವಾದ, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ EMI ರಕ್ಷಾಕವಚ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ತಂಡವು ನಂಬುತ್ತದೆ.

ಈ ಹೊಸ ಮುಕ್ತ ಪ್ರವೇಶ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ಮತ್ತು ಉತ್ತೇಜಕ ಪ್ರಗತಿಗಳನ್ನು ಓದಿ.

ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ವರ್ಲ್ಡ್ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಿಗೆ ವಿಶ್ವ ದರ್ಜೆಯ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ಸಂವಹನ ಮಾಡುವ IOP ಪಬ್ಲಿಷಿಂಗ್‌ನ ಮಿಷನ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ವೆಬ್‌ಸೈಟ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಶ್ವ ಪೋರ್ಟ್‌ಫೋಲಿಯೊದ ಭಾಗವಾಗಿದೆ, ಇದು ಜಾಗತಿಕ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಮುದಾಯಕ್ಕಾಗಿ ಆನ್‌ಲೈನ್, ಡಿಜಿಟಲ್ ಮತ್ತು ಮುದ್ರಣ ಮಾಹಿತಿ ಸೇವೆಗಳ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿದೆ.