Csoda a funkcionális anyagok területén
Mint egygyémántalkalmazás, széleskörű technológiákat foglal magában és nagyon nehéz. Különböző területeken végzett együttműködésen alapuló kutatást igényel, hogy viszonylag rövid idő alatt megvalósítható legyen. A jövőben folyamatosan fejleszteni és tökéletesíteni kell a CVD gyémántnövesztési technológiát, és fel kell tárni a ... alkalmazási lehetőségeit.CVD gyémántfólia az akusztikában, az optikában és az elektromosságban. Új anyaggá válik a 21. századi csúcstechnológiai fejlesztésben. A CVD alkalmazása mind műszaki anyagokhoz, mind funkcionális anyagokhoz alkalmazható. A következőkben csak a funkcionális alkalmazások bevezetését ismertetjük.
Mi a funkcionális anyag? A funkcionális anyagok különféle fizikai és kémiai funkciókkal rendelkező anyagokra utalnak, mint például fény, elektromosság, mágnesesség, hang és hő, amelyeket az iparban és a technológiában használnak, beleértve az elektromos funkcionális anyagokat, a mágneses funkcionális anyagokat, az optikai funkcionális anyagokat, a szupravezető anyagokat, a biomedicinális anyagokat, a funkcionális membránokat stb.
Mi a funkcionális membrán? Milyen jellemzői vannak? A funkcionális membrán egy vékony filmrétegű anyag, amely olyan fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a fény, a mágnesesség, az elektromos szűrés, az adszorpció, valamint kémiai tulajdonságokkal, mint a katalízis és a reakció.
Vékonyrétegű anyagok jellemzői: A vékonyrétegű anyagok tipikus kétdimenziós anyagok, azaz két léptékben nagyok, harmadban kicsik. A gyakran használt háromdimenziós tömbi anyagokhoz képest számos tulajdonsággal rendelkeznek a teljesítmény és a szerkezet tekintetében. A legfontosabb jellemzőjük, hogy a funkcionális filmek egyes tulajdonságai speciális vékonyréteg-előállítási módszerekkel érhetők el az előállítás során. Ezért váltak a vékonyrétegű funkcionális anyagok a figyelem és a kutatás forró témájává.
Mint egykétdimenziós anyagA vékonyréteg-anyagok legfontosabb tulajdonsága az úgynevezett méretjellemző, amely különféle alkatrészek miniatürizálására és integrálására használható. A vékonyréteg-anyagok számos felhasználási módja ezen a ponton alapul, amelyek közül a legjellemzőbb az integrált áramkörökben és a számítógépes tárolóalkatrészek tárolási sűrűségének növelésére való felhasználás.
A kis méret miatt a vékonyréteg-anyag felületének és határfelületének relatív aránya viszonylag nagy, és a felület által mutatott tulajdonságok rendkívül kiemelkedőek. A felületi határfelülethez számos fizikai hatás kapcsolódik:
(1) A fény interferenciahatása által okozott szelektív átvitel és visszaverődés;
(2) Az elektronok és a felület ütközése által okozott rugalmatlan szóródás változásokat okoz a vezetőképességben, a Hall-együtthatóban, az áram mágneses tér hatásában stb.;
(3) Mivel a film vastagsága sokkal kisebb, mint az elektronok átlagos szabad úthossza, és közel van az elektronok Drobyi-hullámhosszához, a film két felülete között oda-vissza mozgó elektronok interferálnak, és a felület függőleges mozgásához kapcsolódó energia diszkrét értékeket vesz fel, ami befolyásolja az elektrontranszportot;
(4) A felületen az atomok periodikusan megszakadnak, és a felületi energiaszint, valamint a keletkező felületi állapotok száma nagyságrendileg megegyezik a felületi atomok számával, ami nagy hatással lesz a kevés töltéshordozóval rendelkező anyagokra, például a félvezetőkre;
(5) A felületi mágneses atomok szomszédos atomjainak száma csökken, ami a felületi atomok mágneses momentumának növekedését okozza;
(6) Vékonyrétegű anyagok anizotrópiája stb.
Mivel a vékonyréteg-anyagok teljesítményét az előállítási folyamat befolyásolja, a legtöbbjük az előállítási folyamat során nem egyensúlyi állapotban van. Ezért a vékonyréteg-anyagok összetétele és szerkezete széles tartományban megváltoztatható anélkül, hogy az egyensúlyi állapot korlátozná. Így az emberek számos olyan anyagot előállíthatnak, amelyeket nehéz ömlesztett anyagokkal elérni, és új tulajdonságokat szerezhetnek. Ez a vékonyréteg-anyagok fontos tulajdonsága, és fontos oka annak, hogy a vékonyréteg-anyagok felkeltik az emberek figyelmét. Akár kémiai, akár fizikai módszereket alkalmaznak, a tervezett vékonyréteg előállítható.