GLAD tekniğinin nanometrik ölçeklerde çeşitli formlarda sütunlu mimariler oluşturma yeteneği, kaçınılmaz olarak bu nanoyapılı filmlerin mekanik davranışları hakkında sorulara yol açar. Aslında, bazı mimarilerin (örneğin zikzaklar, spiraller, vb.) makroskopik yay alanlarıyla yapısal benzerliği, geleneksel bir sütunlu yapıya kıyasla kapsamlı mekanik özellikler önerir.

Bu amaçla, ince filmlerin sarmal veya eğimli sütun yapıları ile mekanik tepkisine odaklanan ilk kişiler arasındaydı. Nano indentasyon testleri ile yazarlar, sarmal bir yapıya sahip filmlerin, geleneksel sütunlu filmlere kıyasla daha yüksek bir büyüklük mertebesinde elastik olarak deforme olma yeteneğine sahip olduğunu açıkça göstermektedir.

Ayrıca, girintiden sonra film yüzeyinde hiçbir plastik deformasyon gözlemlenmediğinden, AFM ölçümleriyle artan performansı da gösterirler. Daha sonra, kaplamaların birim alanı başına sabit sertliği hesaplama yoluyla belirleyen teorik analizler (yay teorisine klasik yaklaşım) ile deney sonuçlarının iyi bir korelasyonunu tamamlarlar.

Eğik sütunlu filmler durumunda, aynı yazarlar, 2 μm ile ayrılmış kare bir ağdan sonra organize edilen nikel mikro konsolların elastik tepkisini de incelediler.

Nikel mikro konsollar, yine 2 um ve 250 nm çapında ayrılmış nikel kare parsellerden oluşan bir ağ üzerinde eğik buharlaştırma ile biriktirildi. Mikro konsolların dikdörtgen bir bölümü (deneye yakın şekil) göz önüne alındığında, aşağıdaki ilişkiden ucun yer değiştirmesini belirlerler.

Δx ile mikro konsolun uç yer değiştirmesi (m), F mikro konsolun ucuna uygulanan kuvvet (N), α mikro konsolun alt tabakanın yüzeyine göre açısı, E Young mikro konsol modülü (Nm–2) ve I, kalınlığı t(m) ve genişliği w(m) wt3/12 (m4)’e eşit olan mikro konsolun ikinci dereceden bükülme momentumu söz konusudur.

Birkaç on μN’lik kuvvetler için, mikro konsolun doğrusal bir yer değiştirmesi (100 nm’den az), ilişki ile tutarlı olan nano girinti ile ölçülür. Bu ilişkiye göre sistemin elastik tepkisi konsolun boyutlarına ve mekanik özelliklerine bağlıdır.

Kesitlerini sabit tutarken konsolların uzunluğunu artırarak (örneğin daha yüksek film kalınlığı), yer değiştirme hassasiyeti iyileştirilir. Daha sonra, MHz düzenindeki rezonans frekanslarının, bu tür mikro konsollarla (ayrıca sarmal mimariler tarafından) elde edilebileceğini ve frekans aralığının basit bir mikro yapı değişikliği ile modüle edilebileceğini düşünün.

GLAD filmlerinin elastik özellikleri üzerine daha ileri çalışmalar, eğimli ve zikzak krom ince filmler üzerinde de yapılmıştır. Zigzag filmlerinin Young modülünün sadece zikzak sayısı ve boyutu üzerinde oynayarak birden ikiye genişletilebileceği gösterilmiştir.

Yazarlar ayrıca, gelen parçacıkların α açısının, son kaplamanın esnekliği üzerinde kayda değer bir etki yaptığını kanıtladılar. Örnek olarak, eğimli bir sütunlu yapı sergileyen krom ince filmler, dökme kromun üçte biri oranında azaltılmış bir Young modülü Erf sunar (Yığın krom Er = 292 GPa).

Aynı yazarlar daha sonra sütunlu ve zikzak GLAD filmlerinin sertlik ve elastikiyet özelliklerini anlamak için analitik bir model önerdiler. Model, bu tür mimarilerin, sütunların, periyodik bir kare desene göre düzenlenmiş, sabit kare kesitli eğimli köşeli çift ayraçlar olarak görüldüğü organize bir yapı olarak kabul edilebileceğini varsayıyordu.

Bu şekilde gösterildiği gibi, kaplama birbirinden bağımsız ve paralel bir yaylar ağına benzer. Son olarak, zikzak filmlerin teorik olarak indirgenmiş Young modülü, mimarinin geometrisine, yani her bir zikzak arasındaki mesafe b, büyüme yönündeki her değişiklikle ilişkili eğrilik yarıçapları R1 (dış yarıçap) ve R2 (iç yarıçap), yarı periyot λ ve dökme malzemenin fiziksel ve mekanik özellikleridir.

Nanomalzemelerin özellikleri
Nanoteknoloji ders notları pdf
Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Nano malzeme örnekleri
Nanoteknoloji ve uygulamaları PDF
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Nanoteknoloji nedir
Nanoteknoloji Soruları

Azaltılmış Young modülünün (nano girinti ile) teorik ve deneysel ölçümleri arasında bir karşılaştırma, nispeten doğru bir anlaşmaya yol açar.

Nanoindentasyon ile hesaplanan ve ölçülen modüller, literatürde genellikle periyodik çok tabakalar durumunda gözlemlenen yarım periyodun kalınlığı ile hızla azalır.

Young modülü bir malzemenin makroskopik mekanik davranışıyla doğrudan ilişkili olduğundan, bu azalma zikzak filmlerin daha büyük elastikiyetinden kaynaklanır (tipik olarak bobin çapı artan bir yay için). Bu esnekliğin, sütun açısı β 17,5°’den 26,3°’ye değiştiğinde arttığını da not edebiliriz; bu, modelleme ile tutarlıdır ve birim uzunluktaki dönüş sayısı artan bir yayın özelliklerine benzer.

Sertlik

Elastik özelliklerin aksine, çok az çalışma GLAD filmlerinin sertliği ile ilgilidir. Mimarilerin geometrisi, şekli ve boyutlarının kaplamaların elastik tepkisini güçlü bir şekilde etkilediği açıkken, bunların plastik deformasyona direnme yetenekleri ile olan ilişki o kadar acil değildir.

Elastisite durumunda olduğu gibi, eğimli ve zikzak krom ince filmler üzerinde yapılan bazı teorik ve deneysel çalışmalar, sertliğin kolonların eğim açısı ve periyotların boyutundan büyük ölçüde etkilendiğini göstermektedir.

Elastik tepkiye benzer şekilde teorik ve deneysel sertlik, yarım periyot kalınlığının bir fonksiyonu olarak önemli ölçüde düştü. Yine, bu eğilim, birkaç nanometrelik periyotlar için maksimum sertliğe sahip periyodik çok tabakalarda yaygın olarak gözlenir.

Bu maksimum, genellikle, arayüzlerdeki dislokasyonların bloke edilmesini ve her bir bileşene özgü yapısal farklılıkları içeren bir kombinasyona atfedilir. Ayrıca, genellikle polikristal malzemeler için yaygın olarak karşılaşılan Hall-Petch davranışı ile bir benzetme yaparak periyotların boyutuyla bağlantılıdır.

Krom zikzak filmler söz konusu olduğunda, sertliğin gelişimi bileşenlerin yapısal farklılıklarına bağlanamaz (sadece krom).

Daha çok, eğik insidansta ve tek bir periyodun boyutunda püskürtme tarafından oluşturulan mikro yapı değişiklikleri ile korelasyon kurmaktır. Gerçekten de, büyüme periyodu kalınlıkları ve geliş açıları α için kristalit tane boyutunda bir azalma olurken, arayüzey sayısı, gözeneklilik oranı ve kolon açısı β artar.

Optik Özellikler

Dönen bir hareketle eğik bir cam alt tabaka üzerinde optik olarak aktif bir filmi sentezleme yeteneği, esas olarak Young ve Koval’dan kaynaklanmaktadır. Yazarlar, sarmal bir yapı sergileyen florit kaplamanın vakumla buharlaştırılmasından sonra, bu tür mimarinin malzemenin optik aktivitesi üzerinde oynayabileceğini göstermiştir.

Geometrisi nedeniyle sarmal yapı kiral bir nesnedir. Aynı yazarlar, dikkate alınan enantiyomere (pozitif veya negatif sarmalın büyümesi) bağlı olarak ışığı saat yönünde veya levogyre yönünde saptırabildiler.

Daha sonra, diğer araştırmacılar eğimli ve spiral yapılar için üretilen GLAD filmlerinde optik anizotropiyi, ancak özellikle filtreleme yetenekleri ve çift ​​kırılma söz konusudur.

The post Mekanik Özellikler – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).