Fizika dünýäsinde hasaba alnanyňyz üçin sag boluň Jikme-jiklikleriňizi islän wagtyňyz üýtgetmek isleseňiz, hasabymy açmagyňyzy haýyş edýäris
Grafit filmleri elektron enjamlary elektromagnit (EM) şöhlelenmesinden gorap biler, ýöne olary öndürmegiň häzirki usullary birnäçe sagat alýar we 3000 ° C töweregi temperaturany gaýtadan işlemegi talap edýär. Hytaý Ylymlar akademiýasynyň Şenýan milli materiallar barlaghanasynyň gözlegçiler topary indi etanoldaky nikel folgasynyň gyzgyn zolaklaryny öçürip, birnäçe sekundyň içinde ýokary hilli grafit filmlerini döretmegiň alternatiw usulyny görkezdi. Bu filmleriň ösüş depgini bar bolan usullara garanyňda iki ululykdan ýokarydyr we filmleriň elektrik geçirijiligi we mehaniki güýji himiki bug çöketligi (CVD) ulanylýan filmler bilen deňdir.
Electronichli elektron enjamlary käbir EM radiasiýasyny öndürýär. Enjamlar kiçelip, has ýokary we has ýokary ýygylyklarda işleýänsoň, elektromagnit päsgelçilik (EMI) potensialy artýar we enjamyň işleýşine, şeýle hem ýakyn elektron ulgamlaryna ýaramaz täsir edip biler.
Wan der Waals güýçleri tarapyndan bilelikde saklanýan grafen gatlaklaryndan gurlan uglerodyň bölünip çykarylan grafiti, EMI-e garşy täsirli galkana öwürýän birnäçe ajaýyp elektrik, ýylylyk we mehaniki aýratynlyklara eýedir. Muňa garamazdan, ýokary elektrik geçirijiligine eýe bolmagy üçin gaty inçe film görnüşinde bolmaly, amaly EMI amaly programmalary üçin möhümdir, sebäbi materialyň içindäki zarýad göterijiler bilen täsirleşende EM tolkunlaryny şöhlelendirip we siňdirip biljekdigini aňladýar. Bu.
Häzirki wagtda grafit plýonkasyny ýasamagyň esasy usullary, ysly polimerleriň ýokary temperaturaly pirolizini ýa-da grafen (GO) oksidini ýa-da grafen nanosheetlerini gatlak bilen ýygnamagy öz içine alýar. Iki proses hem 3000 ° C töweregi ýokary temperaturany we bir sagadyň gaýtadan işleniş wagtyny talap edýär. CVD-de zerur temperatura has pesdir (700-den 1300 ° C aralygynda), ýöne wakuumda-da nanometr galyňlykdaky filmleri döretmek üçin birnäçe sagat gerek.
Wencai Reniň ýolbaşçylygyndaky topar indi nikon folgasyny argon atmosferasynda 1200 ° C çenli gyzdyryp, soňra bu folga çaltlyk bilen 0 ° C-e çümdürip, birnäçe sekundyň içinde ýokary hilli grafit film onlarça nanometr öndürdi. Etanolyň dargamagyndan emele gelen uglerod atomlary, metalyň ýokary uglerod ergininiň (1200 ° C-de 0,4 wt%) kömegi bilen nikelde ereýär. Bu uglerodyň erginligi pes temperaturada ep-esli azalýandygy sebäpli, uglerod atomlary söndürilende nikeliň üstünden bölünip, çökýär we galyň grafit filmini öndürýär. Gözlegçiler, nikeliň ajaýyp katalitik işjeňliginiň ýokary kristal grafitiň emele gelmegine kömek edýändigini habar berdiler.
Ren we kärdeşleri ýokary çözgütli geçiriş mikroskopiýasynyň, rentgen difraksiýasynyň we Raman spektroskopiýasynyň kombinasiýasyny ulanyp, öndüren grafitiniň uly ýerlerde ýokary kristaldygyny, gowy gatlaklydygyny we görünýän kemçilikleriň ýokdugyny anykladylar. Filmiň elektron geçirijiligi 2,6 x 105 S / m, CVD ýa-da ýokary temperatura tehnikasy we GO / grafen filmleriniň basylmagy bilen ösdürilýän filmlere meňzeýär.
Toparyň materialyň EM radiasiýasyny näderejede bökdäp biljekdigini barlamak üçin, 600 mm2 meýdany bolan polietilen teraftalatdan (PET) ýasalan substratlara filmler geçirildi. Soňra filmiň EMI gorag effektini (SE) X zolakly ýygylyk aralygynda, 8.2 bilen 12,4 GGs aralygynda ölçediler. Takmynan 77 nm galyňlykdaky film üçin 14.92 dB-den gowrak EMI SE tapdylar. Bu baha, has köp film jemlänlerinde tutuş X-bandda 20 dB-den (täjirçilik programmalary üçin zerur bolan iň pes baha) ýokarlanýar. Hakykatdanam, bäş bölek gaplanan grafit filmini (jemi 385 nm galyňlykda) 28 dB töweregi EMI SE bar, bu material hadysanyň radiasiýasynyň 99,84% -ini bloklap bilýär. Umuman alanyňda, topar X-zolakda 481,000 dB / cm2 / g EMI goraglylygyny ölçäp, öň habar berlen sintetiki materiallardan has ýokarydy.
Gözlegçiler, grafit filminiň täjirçilik programmalaryna bolan talaplary kanagatlandyryp biljek EMI gorag öndürijiligi bilen habar berilýän gorag materiallarynyň arasynda iň ýukadygyny aýdýarlar. Onuň mehaniki aýratynlyklary hem amatly. Materialyň döwük güýji takmynan 110 MPa (polikarbonat goldawyna ýerleşdirilen materialyň stres-dartyş egrilerinden alyndy) beýleki usullar bilen ösdürilip ýetişdirilen grafit filmlerinden has ýokary. Film hem çeýe bolup, EMI gorag aýratynlyklaryny ýitirmän, 5 mm egirme radiusy bilen 1000 gezek egilip bilner. Şeýle hem 550 ° C çenli termiki taýdan durnukly. Topar bu we beýleki häsiýetleriň, aerokosmos, elektronika we optoelektronika ýaly köp ugurda amaly programmalar üçin ultratin, ýeňil, çeýe we täsirli EMI gorag materialy hökmünde ulanylyp bilinjekdigine ynanýar.
Bu täze açyk journalurnalda materiallar ylmynyň iň möhüm we tolgundyryjy üstünliklerini okaň.
Fizika dünýäsi, IOP Publishing-iň dünýä derejesindäki gözlegleri we innowasiýalary mümkin boldugyça has köp diňleýjä ýetirmek wezipesiniň esasy bölegini görkezýär. Web sahypasy, dünýä ylym jemgyýeti üçin onlaýn, sanly we çap maglumat hyzmatlarynyň ýygyndysy bolan “Fizika dünýäsi” portfeliniň bir bölegini emele getirýär.
Iş wagty: 07-2020-nji maý