Հրաշք ֆունկցիոնալ նյութերի ոլորտում
Որպեսադամանդկիրառումը ներառում է տեխնոլոգիաների լայն շրջանակ և շատ դժվար է։ Այն պահանջում է համագործակցային հետազոտություններ տարբեր ոլորտներում՝ համեմատաբար կարճ ժամանակահատվածում իրականացնելու համար։ Ապագայում անհրաժեշտ է անընդհատ մշակել և կատարելագործել CVD ադամանդի աճեցման տեխնոլոգիան և ուսումնասիրել կիրառման հնարավորությունները։CVD ադամանդՖիլմը ակուստիկայի, օպտիկայի և էլեկտրաէներգիայի մեջ: Այն կդառնա նոր նյութ բարձր տեխնոլոգիաների զարգացման համար 21-րդ դարում: CVD-ի կիրառումը կարող է օգտագործվել ինչպես ճարտարագիտական նյութերի, այնպես էլ ֆունկցիոնալ նյութերի համար: Հետևյալը միայն դրա ֆունկցիոնալ կիրառությունների ներածություն է:
Ի՞նչ է ֆունկցիոնալ նյութը: Ֆունկցիոնալ նյութերը վերաբերում են տարբեր նյութերին, որոնք ունեն ֆիզիկական և քիմիական գործառույթներ, ինչպիսիք են լույսը, էլեկտրականությունը, մագնիսականությունը, ձայնը և ջերմությունը, որոնք օգտագործվում են արդյունաբերության և տեխնոլոգիայի մեջ, ներառյալ էլեկտրական ֆունկցիոնալ նյութերը, մագնիսական ֆունկցիոնալ նյութերը, օպտիկական ֆունկցիոնալ նյութերը, գերհաղորդիչ նյութերը, կենսաբժշկական նյութերը, ֆունկցիոնալ թաղանթները և այլն:
Ի՞նչ է ֆունկցիոնալ թաղանթը։ Որո՞նք են դրա բնութագրերը։ Ֆունկցիոնալ թաղանթը վերաբերում է բարակ թաղանթային նյութի, որն ունի ֆիզիկական հատկություններ, ինչպիսիք են լույսը, մագնիսականությունը, էլեկտրական ֆիլտրացիան, ադսորբցիան, և քիմիական հատկություններ, ինչպիսիք են կատալիզը և ռեակցիան։
Բարակ թաղանթային նյութերի բնութագրերը. Բարակ թաղանթային նյութերը տիպիկ երկչափ նյութեր են, այսինքն՝ դրանք մեծ են երկու մասշտաբով և փոքր՝ երրորդ մասշտաբով: Համեմատած լայնորեն օգտագործվող եռաչափ զանգվածային նյութերի հետ, դրանք ունեն բազմաթիվ բնութագրեր կատարողականի և կառուցվածքի առումով: Ամենամեծ առանձնահատկությունն այն է, որ ֆունկցիոնալ թաղանթների որոշ հատկություններ կարելի է ձեռք բերել նախապատրաստման ընթացքում բարակ թաղանթների պատրաստման հատուկ մեթոդների միջոցով: Ահա թե ինչու բարակ թաղանթային ֆունկցիոնալ նյութերը դարձել են ուշադրության և հետազոտության թեմա:
Որպեսերկչափ նյութ, բարակ թաղանթային նյութերի ամենակարևոր առանձնահատկությունը այսպես կոչված չափի առանձնահատկությունն է, որը կարող է օգտագործվել տարբեր բաղադրիչների մանրացման և ինտեգրման համար: Բարակ թաղանթային նյութերի բազմաթիվ կիրառություններ հիմնված են այս կետի վրա, որոնցից ամենատարածվածը ինտեգրալ սխեմաներում օգտագործումն է և համակարգչային պահեստային բաղադրիչների պահեստավորման խտությունը մեծացնելու համար:
Փոքր չափի պատճառով, բարակ թաղանթային նյութում մակերեսի և միջերեսի հարաբերական համամասնությունը համեմատաբար մեծ է, և մակերեսի կողմից ցուցաբերվող հատկությունները չափազանց ակնառու են։ Մակերեսային միջերեսին կապված են մի շարք ֆիզիկական էֆեկտներ՝
(1) Լույսի ինտերֆերենցիայի էֆեկտի պատճառով ընտրողական թափանցում և անդրադարձում։
(2) Էլեկտրոնների և մակերեսի բախման հետևանքով առաջացած անառաձգական ցրումը առաջացնում է հաղորդունակության, Հոլլի գործակցի, հոսանքի մագնիսական դաշտի էֆեկտի և այլնի փոփոխություններ։
(3) Քանի որ թաղանթի հաստությունը շատ ավելի փոքր է էլեկտրոնների միջին ազատ ուղուց և մոտ է էլեկտրոնների Դրոբիի ալիքի երկարությանը, թաղանթի երկու մակերևույթների միջև առաջ-ետ շարժվող էլեկտրոնները կխանգարեն, և մակերևույթի ուղղահայաց շարժման հետ կապված էներգիան կընդունի դիսկրետ արժեքներ, ինչը կազդի էլեկտրոնների փոխադրման վրա։
(4) Մակերևույթի վրա ատոմները պարբերաբար ընդհատվում են, և մակերևույթի էներգիայի մակարդակը և առաջացած մակերևութային վիճակների քանակը նույն կարգի մեծության են, ինչ մակերևույթի ատոմների քանակը, ինչը մեծ ազդեցություն կունենա քիչ կրիչներ ունեցող նյութերի վրա, ինչպիսիք են կիսահաղորդիչները։
(5) Մակերևութային մագնիսական ատոմների հարևան ատոմների թիվը նվազում է, ինչը հանգեցնում է մակերևութային ատոմների մագնիսական մոմենտի աճի։
(6) Բարակ թաղանթային նյութերի անիզոտրոպիա և այլն։
Քանի որ բարակ թաղանթային նյութերի կատարողականը կախված է նախապատրաստման գործընթացից, դրանց մեծ մասը նախապատրաստման ընթացքում գտնվում է ոչ հավասարակշռված վիճակում: Հետևաբար, բարակ թաղանթային նյութերի կազմը և կառուցվածքը կարող են փոփոխվել լայն շրջանակով՝ առանց սահմանափակվելու հավասարակշռության վիճակով: Հետևաբար, մարդիկ կարող են պատրաստել բազմաթիվ նյութեր, որոնք դժվար է ստանալ զանգվածային նյութերով և ստանալ նոր հատկություններ: Սա բարակ թաղանթային նյութերի կարևոր առանձնահատկություն է և կարևոր պատճառ, թե ինչու են բարակ թաղանթային նյութերը գրավում մարդկանց ուշադրությունը: Անկախ նրանից, թե օգտագործվում են քիմիական, թե ֆիզիկական մեթոդներ, կարելի է ստանալ նախագծված բարակ թաղանթը: