İyon ışınlaması, iyonların hedefleriyle etkileşim hacminin nanometre boyutundan dolayı nanomalzeme bilimi alanında birçok olasılık sunmaktadır. Bu etkileşim tarafından üretilen yapısal dönüşümlerin doğası, iyon enerjisinin bir fonksiyonu olarak değişir. Aslında bu enerji, iyon enerjisi 10keV/atomik kütle biriminden az olduğunda, elastik çarpışmalarda kinetik enerji formunda hedef atomlara aktarılır.

Aksine, 100 keV/amu’dan daha yüksek enerjiye sahip iyonlar (hızlı iyonlar olarak anılırlar), çekirdeklerle düşük bir etkileşim kesitine sahiptir, ancak yüksek yoğunlukta elektronik uyarım ve iyonlaşma üretirler. Elektronlarla bu elastik olmayan çarpışmalar, iz adı verilen, birkaç nanometrelik bir kesite ve birkaç mikrometrelik bir uzunluğa sahip silindirik bir hacimde meydana gelir, çünkü etkileşim iyon yörüngesini önemli ölçüde etkilemez.

Tabii ki, orta enerjili iyonlar karışık nitelikte yavaşlayan bir süreçten geçerler. Düşük enerjili bir iyon tarafından indüklenen bir çarpışma kaskadının uzamsal kapsamı, genellikle yığından farklı özelliklere (özellikle elektron hapsi ile bağlantılı olanlar) sahip bir nanometrik parçacık sağlayan kritik boyutu aşarsa, iyon tarafından indüklenen her bir alt kaskadın çok daha fazla etkisi vardır. 

Hızlı iyonlar tarafından üretilen kaskadların veya elektronik uyarılmaların yoğunluğu, birim tarafından aktarılan enerjinin yoğunluğunu tanımlayan ana parametreler olan (hedef atomların kütlesi ile birlikte) iyon kütlesi ve enerjisinin uygun bir seçimi ile neredeyse isteğe göre ayarlanabilir. sırasıyla Sn ve Se olarak adlandırılan nükleer ve elektronik çarpışmalardaki uzunluk önemlidir.

Ayrıca, bir iyon demetinin birkaç nanometrekarelik bir alana odaklanması, enerji 100 keV/amu’yu aşmadığı sürece artık teknolojik bir zorluk değildir, bu nedenle elektronik cihazlarda karmaşık bir model çizmek nispeten kolaydır.

İyon hedef etkileşiminin diğer bir özelliği, çok kısa süresidir, tipik olarak kademe için 10-13 sn ve elektronik sistemin gevşemesi için 10-11 sn. Sonuç olarak, iyon demetinin neden olduğu yapısal dönüşümler temel olarak denge süreçlerinin dışındadır. İyon ışınlaması, doğası ne olursa olsun bir malzemeyi amorfize etmenin ve yüksek basınçlar altında meydana gelenler gibi yer değiştiren dönüşümleri teşvik etmenin şüphesiz en basit yoludur.

İyon ışını tedavilerinin ana dezavantajı elbette yüksek maliyetleridir. Bu nedenle, bu incelemede bahsedilen deneylerin çoğu, nükleer malzemeler, biyomalzemeler veya elektronik cihazlar alanlarında temel ilgi veya seçilmiş uygulamalar için gerçekleştirilmiştir. Şema doğal olarak iyonların enerjisine dayanacaktır, çünkü ikincisi etkileşim mekanizmalarının doğasını belirler. 

Bu mekanizmalar önce özetlenecek, ardından bölüm (i) yüzeye yakın yüksek konsantrasyonlarda iyonların iyon implantasyonundan, (ii) radyasyon kaynaklı difüzyondan (RID) ve radyasyonla geliştirilmiş termal difüzyondan kaynaklanan bileşim ve yapı modifikasyonlarına ayrılacaktır. kusurlar (KIRMIZI), (iii) iyon ışını karışımı, (iv) iyon ışını püskürtme. Hızlı iyonların neden olduğu etkiler nispeten daha az bilinir ve bağların, hedefin doğasının veya elektronik yapısının bir fonksiyonu olarak sıralanabilir: moleküler, iyonik, kovalent, metal.

İyonik katılardaki kimyasal düzen, bağlar, yön yapısı ve uzay yüklerindeki farklılık nedeniyle kovalent katılara göre elektronik uyarımla daha kolay değiştirilir. Bu nedenle, iyonik katılar, hızlı iyonlar tarafından amorfize edilirken, atomik yer değiştirmeler tarafından çok az tedirgin edilirler.

Nanobilim ve Nanoteknoloji dersleri
Nanobilim nedir
Nanoteknoloji nedir
Nano teknoloji ile neler yapılabilir
Nanobilim ve Nanoteknoloji PDF
Nanoteknoloji Kullanım Alanları
Nanobilim ve Nanoteknoloji Taban Puanları
Nanobilim ve Nanoteknoloji Bölümü

Elektronik uyarımların düşük yoğunlukları, polimerler, fullerenler ve nanotüpler gibi tüm moleküler katılarda ve ayrıca camlar gibi yarı kararlı sistemlerde geri döndürülemez dönüşümler üretmekle yükümlüdür.

Daha genel olarak, elektronik uyarılmalar, elektron-fonon eşleşmesi yoluyla atomik ağa iletilir; bu, termal yükselme adı verilen, sıcaklığın birkaç bin derecelik yerel bir artışından kaynaklanana benzer yoğun bir çalkalanmaya neden olur.

Biriktirilen enerjinin hesaplanan yoğunluğu yeterince büyük olduğunda malzemenin erimesini tahmin edebiliriz, ancak arayüzlerdeki termal değişimlerin karmaşıklığı nedeniyle kompozit malzemelerdeki dönüşümleri öngörmek çok daha zordur: bazen bir matrise gömülü parçacıklar çözünür veya raylar boyunca diziler halinde büyürler, uzarlar veya yeniden düzenlenirler.

Termal çalkalamanın, şekilsiz hedeflere özgü başka bir etkisi vardır; topolojik düzende değişiklik veya çekiçle vurmaya benzer “serbest hacim” organizasyonundan oluşur. Bu çekiçleme, kristalin nanopartiküller içeren camlarda beklenmeyen etkilere neden olur.

Bu bölümün amacı, bundan sonra açıklanan fenomenlerin anlaşılması için yararlı olan katılarla iyon etkileşiminin genel kavramlarını sağlamaktır. Enerji kaybı ve temel ifadeler konusunda halihazırda iyi incelemeler mevcuttur ve birçok referans çalışmasında bulunabilir. Bunlar bibliyografyada kısaca özetlenmiştir.

Yavaşlama Süreci

İyonlar enerjilerini, elektron kabukları tarafından perdelenen çekirdeklerle ve çeşitli lokalize orbitallerdeki ve iletim bandındaki elektronlarla bir dizi çarpışmada kaybederler. Hedefin nükleer ve elektronik durdurma güçleri, bu olayların olasılığı dσ ile ağırlıklandırılmış, belirli çarpma koşulları için meydana gelen enerji transferlerinin (T) integralleri olarak ifade edilebilir.

Bu olasılık, bir kesit boyutuna sahiptir, çünkü darbe parametresi olarak adlandırılan, iyon yoluna yansıtılan hareketsiz atom veya elektronun p mesafesi tarafından belirlenir.

Bileşik hedeflerde çeşitli atomlara kaybedilen enerjiyi toplama problemini basitleştirmek için, katedilen kalınlık (R aralığı) genellikle birim alan başına hedef atom sayısı olarak tanımlanır ve enerji kaybı birimi eV/atom sayısıdır.

Bu birimin avantajı, bileşik hedefler için bir yoğunluk değeri varsaymak zorunda kalmadan Bragg kuralının elementlerin (farklı fiziksel durumlar altında) hesaplanan veya ölçülen durdurma güçlerine uygulanabilmesidir. Taşıma denklemlerini çözmek için yapılan önemli bir basitleştirme, nükleer ve elektronik durdurmaları bağımsız süreçler olarak ele almaktır.

Bu hipotez, elektronik uyarılmalar nedeniyle merminin yavaşlamasının bir elektron gazının sürtünmesine benzer olması gerçeğiyle doğrulanır.

Bu basitleştirmenin değeri, elektronik durdurmanın her zaman önemli olmasına rağmen, merminin her elektronik çarpışmada çok az enerji kaybettiği ve orijinal yolundan önemli ölçüde sapmadığı hatırlandığında kolayca anlaşılabilir.

Aksine, yörüngesi ve artık enerjisi, p darbe parametresine bağlı olarak, her bir nükleer çarpışma sırasında stokastik olarak değişir. Enerji transferi T (E0, p) çarpışan atomların taranmış itme potansiyeli V(r, E0, Z1, Z2) tarafından belirlenir; bu, r’ye en yakın kısa mesafeler için basit bir Coulomb potansiyeli formuna sahiptir.

Taşıma denklemlerini çözmek veya katılarda ikili çarpışmaların Monte-Carlo simülasyonlarını gerçekleştirmek için herhangi bir r değeri için evrensel bir ifade oluşturulmuştur.

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

Çok katmanlı girişim filtreleri, genellikle farklı kırılma indislerine sahip iki veya üç malzemeden oluşan ince filmlerin periyodik yığınlarıdır. Bu filtrelerin spektral tepkisi, diğer şeylerin yanı sıra, çok katmanlı sistem aracılığıyla bu yığınların, arayüzlerin ve profil indeksinin boyutuna bağlıdır. Bu tür filtreler GLAD tekniği ile ve aynı malzeme ile yapılabilir.

Gerçekten de, bir malzemenin gözeneklilik oranı, kırılma indisini doğrudan etkiler. Bir kaplamanın yoğunluğunun, yalnızca parçacıkların geliş açısı α üzerinde oynayan dökme malzemenin birkaç %’sinden %95’ine kadar kolayca modüle edilebileceğini bilerek, GLAD tekniğinin yoğun kaplamaların periyodik değişimlerini oluşturmanın değerli bir yolu olduğunu anlayabiliriz. (yüksek indeks) ve gözenekli (düşük indeks) yapılar.

Parçacıkların gelen akışının α açısının yanı sıra substratın dönme hızı φ kontrol edilerek çeşitli kırılma indisi profilleri oluşturulabilir. GLAD filmleri tarafından üretilen geniş yoğunluk aralığı, filtrenin son düzenlemesinde bazı genişletilmiş özgürlükler sunar. Robbie’nin GLAD tekniği ile geliştirilen girişimsel filtreler üzerindeki çalışmaları önemli bir gösteridir.

Gerçekten de yazarlar, buharlaştırılmış silikon oksitten oluşan bir GLAD filminin görünür ışığının yansımasının, uygun bir gözeneklilik profili kullanılarak ve değişen gözenekli katmanların – yoğun katmanların boyutlarının ayarlanmasıyla, belirli bazı dalga boyları için seçilebileceğini göstermektedir.

Bant genişliği, gözenekli ve yoğun katmanların kalınlığına bağlıdır. Gözenekli filmdeki her katman arasındaki mesafe azaltıldığında bu bandın kızılötesi bölgeye kaymasını (yeşilden kırmızıya kayma) not etmek ilginçtir.

Benzer şekilde, diğer yazarlar, filmin kalınlığı boyunca periyodik indeks profilleri olan optik filtrelerin geliştirilmesiyle ilgilendiler. İmalatları, biriktirme sırasında buhar akışının periyodik salınımına dayanır. Aynı zamanda, alt tabakanın dönme hızı φ, sütun çapının da periyodik olarak değiştiği sütunlu bir yapı üretmek için yeterince hızlıdır (saatte birkaç devir).

Oluşturulan sütunlu mimari, yoğun ve gözenekli bölgelerin periyodik bir değişimidir. Son olarak sistem, katman boyunca sinüzoidal bir kırılma indisi varyasyonu ile karakterize edilen “rugate filtre” adı verilen bir optik filtre üretir. Görünür aralıktaki optik filtre, 500–625 nm aralığında bir absorpsiyon bandı sunar.

Kırılma indisi profili, biriken malzeme, geliş açısı α ve dönüş hızı φ üzerinde oynayarak, emici bandın konumu ve genişliği kolaylıkla değiştirilebilir.

Ayrıca, sinüzoidal profil indeksinde bir kusur eklendiğinde (birkaç on nanometre için sabit indeks veya periyodik bir faz kayması ile profilin değiştirilmesi), emici bantta bir iletim piki belirir. Yine, banttaki iletim tepe noktasının konumu, kusurun boyutu aracılığıyla kontrol edilebilir.

Bununla birlikte, optik gözenekli katmanlara özgü bir sorun, çevrelerine karşı duyarlılıklarıdır. Güçlü hidrofilik karakterleri (gözenekli yapı yoluyla su buharının adsorpsiyonu) nedeniyle, spektral tepkileri nem koşullarına bağlıdır. Bu dezavantaj, filtrenin yüzeyinin hidrofobik tek katmanlı bir kaplama ile işlevselleştirilmesiyle ortadan kaldırılabilir.

Çift ​​Kırılma

Eğik sütunlu bir yapıdan oluşan GLAD filmleri, mimarileri nedeniyle çift kırılma gibi anizotropik özellikler sergiler. Böylece, iletim spektrumları iki ortogonal yönde ölçüldüğünde, bir kırılma indisi farkı gözlemlenir.

Bu, Kaminska ve Robbie tarafından GLAD tekniği ile buharlaştırılan silikon filmlerin optik özelliklerinin incelenmesinde açıkça gösterilmiştir. Yazarlar, eğik geliş altında biriktirilen filmlerin, buharlaşan parçacıkların geliş açısının, sütunlu yapının geometrisinin ve boyutunun bir fonksiyonu olarak çift kırılma davranışları gösterdiğini kanıtladılar.

Nanoteknoloji
Giyilebilir nanoteknoloji
Nanopartikül sentez yöntemleri
Nanoteknoloji makale pdf
Nanoteknoloji nedir
Nanoteknoloji ve uygulamaları PDF
Tekstilde nanoteknoloji
Nanopartikül üretim Yöntemleri ppt

Ayrıca çift kırılmalı eğik silikon filmlerinin teorik özelliklerini de inceledik. Simülasyonları, 60°’ye yakın geliş açıları için maksimum endeks farkı sağlar. Bu optimum, daha önce farklı dalga boylarında eğimli silikon filmler için deneysel olarak gözlemlendi.

GLAD tarafından kaplanmış TiO2 kaplamalar üzerinde, parçacıkların geliş açısının temel rolünü daha da doğrulamaktadır. Eğimli veya zikzak filmler için maksimum çift kırılma, aslında 60°’lik bir gelme açısı α için elde edilir. Bu maksimum, filmlerdeki gözeneklilik oranı ve bu geliş açıları aralığında önemli hale gelen anizotropik özelliklerle doğrudan ilişkilidir.

Buna karşılık, sarmal bir mimari sergileyen TiO2 filmlerinde çok az çift kırılma gözlemlenir veya hiç görülmez. Bu yokluk, filmin büyüme planındaki sarmal yapının simetrisinden kaynaklanmaktadır.

Elektronik Özellikler

GLAD kaplamalarının çeşitli fiziksel özellikleri arasında, elektronik alanıyla ilgili olanlar, şüphesiz bu tür malzemelerin en çekicilerinden biridir.

Bu çekicilik sadece GLAD tekniğinin nanometrik ölçeklerde yapılar inşa etmeyi mümkün kılması değil, aynı zamanda üretilen mimarilerin çeşitliliğinin sunduğu olanaklardan kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, elektromanyetik dalgaların taşıma özelliklerine veya ince filmlerdeki iletim fenomenlerine odaklanan çalışmalar, GLAD tekniğinin potansiyeline başka bir boyut katmaktadır.

İletkenlik

Belirli bir malzeme için, polikristalin ince filmlerin elektrik iletkenliği, tek kristaller için ölçülenden önemli ölçüde farklıdır. İletkenlikteki bu önemli fark, genellikle taşıyıcıların ortalama serbest yolundaki bir azalmaya bağlanır. Metalik filmler durumunda, direnç sıcaklık katsayısı (TCR), malzemenin özelliği olan bir parametredir.

TCR değeri (10–3 K–1 mertebesinde) bir katı metalden diğerine görece az değişiklik gösterir. Bununla birlikte, ince filmler için bu TCR birkaç büyüklük sırasına göre değişebilir ve hatta negatif olabilir, bu nedenle kaplamanın elektriksel iletkenliğinin sıcaklıkla gelişimini büyük ölçüde etkiler. Son olarak, iletkenlik ve TCR, tane sınırlarındaki potansiyel engellerle ve dolayısıyla kaplamanın mimarisiyle yakından ilişkilidir.

Eğik insidans altında buharlaştırılan filmlerin elektriksel direncine adanmış ilk çalışmalar kaynaklanmaktadır. Yazarlar, Ni-Fe ve Cu filmleri için elektriksel özelliklerin anizotropik davranışını açıkça göstermiştir.

Buharlaşan parçacıkların geliş düzlemine paralel ve dik olarak ölçülen özdirencin bir anizotropi katsayı fonksiyonu tanımlayarak, böyle bir katsayının 60°’lik bir gelme açısı α için bir maksimuma sahip olduğunu gösterirler (gözlenen çift kırılma olgusuna benzer açı). 

Ayrıca parçacıkların geliş açısının püskürtme ile biriktirilmiş krom filmlerin elektriksel iletkenliği üzerindeki önemli etkisi de rapor edilmiştir.

Püskürtülmüş filmlerde yaygın olarak gözlemlendiği gibi, normal insidans altında biriktirilen krom filmlerin elektriksel iletkenliğinin dökme malzemeden çok daha düşük olduğunu görebiliriz. Bu fark genellikle filmlerin sütunlu mikro yapısına atfedilir.

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

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).

Kristalografi

Normal insidans altındaki bir hazırlığın aksine, GLAD filmlerinin büyümesi, kristalografi ve nihai kaplamaların dokusu üzerinde doğrudan etkisi olan üç boyutta yapılabilir. Çoğu çalışma, biriktirme parametrelerinin GLAD filmlerinin mikro yapısı ve mimarisi üzerindeki etkisine ayrılmış olsa da, çok azı onların modlarını ve büyüme mekanizmalarını anlamaya odaklanmıştır.

Son zamanlarda Alouache ve Mankey, GLAD tarafından bir nanolif ağı şeklinde biriktirilen bakır tabakaların kristalografik yönelimini belirlemek için bir yöntem önerdiler. X-ışını kırınımına dayanan yöntemleri, fiberlerin eksenine göre kristalografik yönlerin dağılımına erişmek için gerekli olan 3 daireli bir açı ölçer uygular.

Yazarlar, a = 40°’nin üzerindeki partiküllerin geliş açıları için, yüzey difüzyonunun baskın fenomen olduğunu ve tercihen partikül akışı yönünde gerçekleştiğini göstermektedir. Tersine ve 40°’nin altındaki α açıları için yüzey difüzyonu izotropiktir.

Böylece, normal insidans altında hazırlanan filmler ve yaklaşık 40°’ye kadar olan geliş açıları için kristalografik oryantasyon değişmeden kalır.

Daha yüksek açılar için (α > 40°), partikül akışı tarafından tercih edilen difüzyon yönü ve artan bir gölgeleme etkisi, filmlerin dokusu üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir [ALO 05]. Bu kritik açı, çalışma koşullarına göre değişebilir ve diğer şeylerin yanı sıra alt tabakanın sıcaklığına ve biriken atomların kimyasal doğasına bağlıdır.

Bununla birlikte, bu yönelim değişiklikleri diğer yazarlar tarafından açıkça gösterilmiştir. Normal ve eğik insidanslarla biriktirilen tungsten filmlerde, α ve β kübik fazların parçacıkların geliş açısının bir fonksiyonu olarak farklı yönlerde (α fazı için <110> ve β fazı için <200>) büyüyebileceğini gösterin.

Bu değişikliği, β fazına (α fazı termodinamik olarak daha kararlı) gelen adatomların daha düşük hareketliliğine bağlıyorlar. Eğik bir insidans kullanılarak, adatomlar, yoğun dokulu büyüme bölgelerine yakın sınırlı hareketliliğe sahiptir ve bu nedenle büyüme, substrat yüzeyine dik yön boyunca tercih edilir. Normal insidans altında, büyüme tarafı hakimdir.

Buharlaştırılmış ZnS filmlerinden elde edilen sonuçlar, elde edilen sonuçları desteklemektedir. 30°’nin altındaki α geliş açıları için, x-ışını kırınımı ile yapısal analiz, (220) planlarına göre tercihli bir yönelimi ortaya koymaktadır. Daha yüksek geliş açıları için kaybolur ve filmler amorf hale gelir.

Ek olarak, uzun menzilli düzendeki bu düşüş, yalnızca yüksek geliş açıları için sabit substratlarla kaplanmış filmler için gözlenmez, zikzak veya sarmal mimarilerdeki periyotların boyutu da kristalit boyutunu etkiler.

Gözeneklilik

Geleneksel buharlaştırma veya püskürtme yoluyla biriktirilen malzemelerin doğası ne olursa olsun, yoğunluk, yığının %80 ila %95’ine ulaşır. Çalışma basıncı, sıcaklık artışı veya iyon yardımı, filmin yoğunluğunun yüzde birkaç değişimi için ana parametrelerdir.

GLAD tekniği ile, geliştirilen mimariye bağlı olarak yoğunluk aralığı genişletilebilir. Basit bir eğik çökeltme ile ve parçacık akışının geliş açısının ayarlanmasıyla, dökme malzemenin yaklaşık yüzde onu yoğunluklarına ulaşmak mümkündür.

Yoğunluk düşüşünün 70°’nin üzerindeki açılar için daha belirgin hale geldiğini belirtmek ilginçtir. Biriktirilen malzemelerin doğası da filmlerdeki gözeneklilik oranını etkiler. Bu sonuçlar, α açısının önemini ve özellikle α sıyırma değerlerine ulaştığında kaplamaların gözenekli yapısı üzerindeki etkisini göstermektedir.

Yönlendirilmiş filmlerin iki ve üç boyutlu büyümelerinin simülasyonları ayrıca yüksek geliş açıları için ve bu hem amorf hem de kristalize malzemeler için yüksek düzeyde gözeneklilik sağlar.

Nanoteknoloji ve uygulamaları PDF
Nanoteknoloji pdf
Nanoteknoloji ders notları pdf
Nanomalzemelerin özellikleri
Nano teknoloji
Nanoteknoloji nedir
Nanopartikül üretim Yöntemleri ppt
Nano malzeme sentez yöntemleri

Tanjant kurallarından veya parçacık akışlarının dağılımı dikkate alınarak, eğik geliş altında biriken filmlerin yoğunluğu ile parçacıkların geliş açısı arasındaki ampirik ilişkiler önerilmiş ve daha sonra farklı yapıdaki malzemeler için deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır.

Bu nedenle, tek bir buhar kaynağı ile eğik insidans altında hazırlanan GLAD filmleri durumunda, kolon açısı ve gözeneklilik oranı tamamen bağımsız parametreler olarak seçilemez. Filmin kolon açısı ve gözenekliliği arasındaki doğrudan ilişkiyi önlemek için GLAD tekniğinde birkaç makul iyileştirme önerdiler.

Bir fikir, yatırma sırasında sıyırma değerlerine yakın bir geliş açısına eğimli alt tabakayı hızla döndürmektir (dakikada birkaç devir). Bu rotasyon, yapay olarak birden fazla buhar kaynağı yaratma etkisine sahiptir.

Dönme hızına ve parçacıkların akışına bağlı olarak, açılarından bağımsız olarak kolonların genişliği değiştirilebilir. Diğer ipuçları, iki buhar kaynağı veya geliş açısının +α’dan –α değerlerine sıralı bir değişimini uygular.

Yüzey Morfolojisi

Yapısal ve kristalografik özelliklere ek olarak, GLAD filmlerinin birikimi de yüzey topografyasında oldukça dikkat çekici değişikliklere yol açar. Gerçekten de, GLAD tekniği tarafından üretilen mimarilerin çeşitliliği, yalnızca filmin enine kesiti aracılığıyla belirgin değildir.

Yüzey durumları büyük ölçüde dönüştürülebilir. Eğik bir geliş açısı kullanılarak püskürtülerek biriktirilmiş titanyum kaplamalar üzerinde yapılan ilk gözlemler buradan gelmektedir. Yazarlar, filmlerin simülasyonunun ve geliştirilmesinin, geliş açısına karşı eliptik bir bölüm sergileyen sütunlarla sütunlu bir yapı ürettiğini gösteriyor.

Gölgeleme etkisinden dolayı altlık yüzeyine paralel bir yapısal anizotropi gelişir. Bu etki, esas olarak buhar akışının geliş yönünde, geliş düzlemine veya gölgelenme yönüne dik zincirlerle birbirine bağlı büyüme adacıklarının oluşumuna yol açar.

Aynı yazarlar, 60° aralığındaki parçacıkların geliş açısı için, yüzey difüzyonunda gölgeleme etkisinin hakim olduğunu da ortaya koymaktadır. Açıyı daha da artırarak, gölgeleme etkisi nedeniyle büyüyen alanların sayısı daha da belirginleşir. Adalar arasındaki ortalama mesafe artıyor. Bunlar daha sonra her yönden birbirlerinden ayrılarak anizotropi kaybına neden olur.

Yüzeyin atomik kuvvet mikroskopisi ile yapılan gözlemler, partiküllerin geliş açısının kaplamaların nihai özelliği üzerindeki temel rolünü yansıtır.

Substratın normaline yakın bir geliş açısı için, kolonların tepesi oldukça keskin bir görünüme sahiptir ve birkaç nanometre mertebesinde yüzey pürüzlülüğü ile incelir. 30°’nin üzerindeki geliş açıları için görünüm nodüler hale gelir ve buna onlarca nanometrelik artan pürüzlülük eşlik eder, hatta otlatma açıları için daha da fazladır.

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