جلدي وڌيل گرافائٽ فلم برقي مقناطيسي تابڪاري کي روڪي ٿي

فزڪس ورلڊ سان رجسٽر ڪرڻ لاءِ توهان جي مهرباني جيڪڏهن توهان ڪنهن به وقت پنهنجا تفصيل تبديل ڪرڻ چاهيندا، مهرباني ڪري دورو ڪريو منهنجو اڪائونٽ

گريفائيٽ فلمون اليڪٽرانڪ ڊوائيسز کي برقي مقناطيسي (EM) تابڪاري کان بچائي سگهن ٿيون، پر انهن کي تيار ڪرڻ لاءِ موجوده ٽيڪنڪ ڪيترن ئي ڪلاڪن ۾ وٺن ٿيون ۽ 3000 °C جي پروسيسنگ گرمي پد جي ضرورت آهي. چيني اڪيڊمي آف سائنسز جي شين يانگ نيشنل ليبارٽري فار ميٽيريل سائنسز جي محققن جي هڪ ٽيم هاڻي ايٿانول ۾ نڪل ورق جي گرم پٽي کي ڪجهائي چند سيڪنڊن ۾ اعليٰ معيار جي گرافائٽ فلمون ٺاهڻ جو متبادل طريقو ڏيکاريو آهي. انهن فلمن جي ترقي جي شرح موجوده طريقن جي ڀيٽ ۾ ٻن آرڊرن جي شدت کان وڌيڪ آهي، ۽ فلمن جي برقي چالکائي ۽ مشيني قوت انهن فلمن جي برابر آهي جيڪي ڪيميائي وانپ جمع (CVD) استعمال ڪندي ٺاهيل فلمن جي برابر آهن.

سڀ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ڪجهه EM تابڪاري پيدا ڪن ٿا. جيئن ته ڊوائيس ننڍا ٿي ويندا آهن ۽ اعلي ۽ اعلي تعدد تي هلندا آهن، برقياتي مقناطيسي مداخلت (EMI) جي صلاحيت وڌندي آهي، ۽ ڊوائيس جي ڪارڪردگي سان گڏوگڏ ويجهي اليڪٽرانڪ سسٽم جي ڪارڪردگي تي اثر انداز ڪري سگهي ٿي.

گريفائٽ، ڪاربن جو هڪ الاٽروپ، گرافيني جي پرت مان ٺهيل وان ڊير والز قوتن پاران گڏ ڪيو ويو آهي، ڪيتريون ئي قابل ذڪر برقي، حرارتي ۽ ميخانياتي خاصيتون آهن جيڪي ان کي EMI جي خلاف هڪ مؤثر ڍال ٺاهيندا آهن. بهرحال، ان کي هڪ تمام ٿلهي فلم جي شڪل ۾ هجڻ جي ضرورت آهي ان لاءِ ته ان ۾ اعليٰ برقي چالڪيت هجي، جيڪا عملي EMI ايپليڪيشنن لاءِ اهم آهي ڇاڪاڻ ته ان جو مطلب آهي ته مواد EM لهرن کي ظاهر ۽ جذب ڪري سگهي ٿو جيئن اهي اندر جي چارج ڪيريئرز سان لهه وچڙ ۾ هجن. اهو.

هن وقت، گرافائٽ فلم ٺاهڻ جي مکيه طريقن ۾ يا ته خوشبودار پوليمر جي اعلي گرمي پائروليسس يا گرافين (GO) آڪسائيڊ يا گرافين نانوشيٽس جي پرت کي پرت سان گڏ ڪرڻ شامل آهي. ٻنهي عملن کي لڳ ڀڳ 3000 °C جي تيز گرمي ۽ هڪ ڪلاڪ جي پروسيسنگ وقت جي ضرورت آهي. CVD ۾، گھربل گرمي پد گھٽ (700 کان 1300 °C جي وچ ۾) ھوندو آھي، پر نانوميٽر-ٿلي فلمون ٺاھڻ ۾ ڪجھ ڪلاڪ لڳندا آھن، حتي خال ۾ به.

Wencai Ren جي اڳواڻي ۾ هڪ ٽيم هاڻي نڪل ورق کي آرگن ماحول ۾ 1200 °C تي گرم ڪرڻ سان ۽ پوءِ تيزيءَ سان هن ورق کي 0 °C تي ايٿانول ۾ ڊبائيندي ڪجهه سيڪنڊن ۾ ئي اعليٰ معيار جي گرافائٽ فلم ڏهن نانو ميٽرن جي ٿلهي پيدا ڪئي آهي. ايٿانول جي خراب ٿيڻ سان پيدا ٿيندڙ ڪاربن جو ايٽم خارج ٿي وڃي ٿو ۽ نڪل ۾ ضم ٿي وڃي ٿو ڌاتو جي اعلي ڪاربان محلوليت (1200 °C تي 0.4 wt%). ڇاڪاڻ ته هي ڪاربن جي حلالائي تمام گھٽ درجه حرارت تي تمام گھٽ ٿي ويندي آهي، ڪاربن جو ايٽم بعد ۾ نڪل جي مٿاڇري کان جدا ٿي ويندا آهن ۽ ٻرڻ دوران، هڪ ٿلهي گريفائٽ فلم ٺاهي ٿي. محقق رپورٽ ڪن ٿا ته نڪل جي شاندار ڪيٽيليٽڪ سرگرمي پڻ انتهائي ڪرسٽل گريفائٽ جي ٺهڻ ۾ مدد ڪري ٿي.

هاءِ ريزوليوشن ٽرانسميشن مائڪرو اسڪوپي، ايڪس-ري ڊفرڪشن ۽ رامن اسپيڪٽرو اسڪوپي جي ميلاپ کي استعمال ڪندي، رين ۽ ساٿين اهو معلوم ڪيو ته انهن جي پيدا ڪيل گريفائٽ وڏي ايراضيءَ تي انتهائي ڪرسٽل هئي، چڱيءَ طرح پرت تي ٻڌل هئي ۽ ان ۾ ڪو به نمايان نقص نه هو. فلم جي اليڪٽران چالکائي 2.6 x 105 S/m جيتري هئي، جيڪا CVD يا اعليٰ درجه حرارت جي ٽيڪنڪ ۽ GO/graphene فلمن کي دٻائڻ واري فلمن سان ملندڙ جلندڙ هئي.

جانچڻ لاءِ ته مواد ڪيتري حد تائين EM تابڪاري کي روڪي سگهي ٿو، ٽيم 600 mm2 جي مٿاڇري واري علائقي سان فلمن کي پوليٿيلين terephthalate (PET) مان ٺهيل سبسٽريٽ تي منتقل ڪيو. ان کان پوء انهن فلم جي EMI بچاء واري اثرائتي (SE) کي X-band فريکوئنسي رينج ۾ ماپ ڪيو، 8.2 ۽ 12.4 GHz جي وچ ۾. انهن کي 14.92 dB کان وڌيڪ جو EMI SE مليو هڪ فلم لاءِ تقريبن 77 nm ٿلهي. اها قيمت 20 ڊي بي کان وڌيڪ ٿي وڃي ٿي (تجارتي ايپليڪيشنن لاءِ گهربل گھٽ ۾ گھٽ قيمت) پوري ايڪس بينڊ ۾ جڏهن اهي وڌيڪ فلمون گڏ ڪن ٿيون. درحقيقت، هڪ فلم جنهن ۾ اسٽيڪ ٿيل گرافائٽ فلمن جا پنج ٽڪرا (مجموعي طور تي 385 nm ٿلهي) جي لڳ ڀڳ 28 dB جي EMI SE آهي، جنهن جو مطلب آهي ته مواد 99.84٪ واقعن جي تابڪاري کي روڪي سگهي ٿو. مجموعي طور تي، ٽيم ايڪس بينڊ تي 481,000 dB/cm2/g جي EMI بچاءُ جي ماپ ڪئي، اڳ ۾ ڄاڻايل سڀني مصنوعي مواد کي ختم ڪندي.

محققن جو چوڻ آهي ته انهن جي بهترين ڄاڻ موجب، انهن جي گرافائٽ فلم ڄاڻايل شيلڊنگ مواد جي وچ ۾ سڀ کان پتلي آهي، هڪ EMI بچاء واري ڪارڪردگي سان جيڪا تجارتي ايپليڪيشنن جي گهرج کي پورو ڪري سگهي ٿي. ان جي مشيني خاصيتون پڻ سازگار آهن. مواد جي ڀڃڻ واري طاقت تقريباً 110 MPa (پولي ڪاربونيٽ سپورٽ تي رکيل مواد جي دٻاءُ-اسٽرين وکر مان نڪتل) ٻين طريقن سان وڌيل گرافائٽ فلمن کان وڌيڪ آهي. فلم پڻ لچڪدار آهي، ۽ 1000 ڀيرا موڙي سگھجي ٿي 5 ملي ايم جي موڙيندڙ ريڊيس سان ان جي EMI بچاءُ واري ملڪيت کي وڃائڻ کان سواءِ. اهو پڻ 550 ° C تائين حرارتي طور تي مستحڪم آهي. ٽيم مڃي ٿي ته انهن ۽ ٻين ملڪيتن جو مطلب اهو آهي ته اهو ڪيترن ئي علائقن ۾ ايپليڪيشنن لاءِ الٽراٿن، هلڪو وزن، لچڪدار ۽ موثر EMI شيلڊنگ مواد طور استعمال ٿي سگهي ٿو، بشمول ايرو اسپيس ۽ اليڪٽرانڪس ۽ آپٽو اليڪٽرانڪس.

هن نئين اوپن رسائي جرنل ۾ مواد سائنس ۾ سڀ کان اهم ۽ دلچسپ پيش رفت پڙهو.

فزڪس ورلڊ IOP پبلشنگ جي مشن جو هڪ اهم حصو نمائندگي ڪري ٿو عالمي سطح جي تحقيق ۽ جدت کي وسيع ممڪن سامعين تائين پهچائڻ. ويب سائيٽ فزڪس ورلڊ پورٽ فوليو جو حصو بڻجي ٿي، عالمي سائنسي ڪميونٽي لاءِ آن لائن، ڊجيٽل ۽ پرنٽ انفارميشن سروسز جو مجموعو.