Isang kamangha-manghang bagay sa larangan ng mga materyales na gumagana
Bilang isangdiyamanteaplikasyon, ito ay nagsasangkot ng malawak na hanay ng mga teknolohiya at napakahirap. Nangangailangan ito ng kooperatibang pananaliksik sa iba't ibang larangan upang maisakatuparan sa medyo maikling panahon. Sa hinaharap, kinakailangan na patuloy na paunlarin at pagbutihin ang teknolohiya sa pagpapalago ng CVD diamond at tuklasin ang aplikasyon ngDiyamante ng CVDpelikula sa akustika, optika, at elektrisidad. Ito ay magiging isang bagong materyal para sa pag-unlad ng high-tech sa ika-21 siglo. Ang aplikasyon ng CVD ay maaaring gamitin para sa parehong mga materyales sa inhinyeriya at mga materyales na gumagana. Ang sumusunod ay isang panimula lamang sa mga aplikasyon nito sa paggana.
Ano ang isang functional material? Ang functional materials ay tumutukoy sa iba't ibang materyales na may pisikal at kemikal na mga tungkulin tulad ng liwanag, kuryente, magnetismo, tunog, at init na ginagamit sa industriya at teknolohiya, kabilang ang mga electrical functional materials, magnetic functional materials, optical functional materials, superconducting materials, biomedical materials, functional membranes, atbp.
Ano ang isang functional membrane? Ano ang mga katangian nito? Ang functional membrane ay tumutukoy sa isang manipis na materyal na pelikula na may mga pisikal na katangian tulad ng liwanag, magnetismo, electric filtration, adsorption, at mga kemikal na katangian tulad ng catalysis at reaksyon.
Mga Katangian ng mga Materyales na Manipis na Pelikula: Ang mga materyales na manipis na pelikula ay karaniwang mga materyales na may dalawang dimensyon, ibig sabihin, ang mga ito ay malaki sa dalawang antas at maliit sa ikatlong antas. Kung ikukumpara sa karaniwang ginagamit na mga materyales na may tatlong dimensyon, marami itong katangian sa pagganap at istruktura. Ang pinakamalaking katangian ay ang ilang katangian ng mga functional film ay maaaring makamit sa pamamagitan ng mga espesyal na pamamaraan ng paghahanda ng manipis na pelikula habang inihahanda. Ito ang dahilan kung bakit ang mga functional material na manipis na pelikula ay naging isang mainit na paksa ng atensyon at pananaliksik.
Bilang isangdalawang-dimensyonal na materyal, ang pinakamahalagang katangian ng mga materyales na manipis na pelikula ay ang tinatawag na tampok na sukat, na maaaring gamitin upang paliitin at isama ang iba't ibang mga bahagi. Maraming gamit ng mga materyales na manipis na pelikula ang nakabatay sa puntong ito, ang pinakakaraniwang ginagamit sa mga integrated circuit at upang mapataas ang densidad ng imbakan ng mga bahagi ng imbakan ng computer.
Dahil sa maliit na sukat, ang relatibong proporsyon ng ibabaw at interface sa manipis na materyal na pelikula ay medyo malaki, at ang mga katangiang ipinapakita ng ibabaw ay lubhang kitang-kita. Mayroong isang serye ng mga pisikal na epekto na nauugnay sa interface ng ibabaw:
(1) Mapiling transmisyon at repleksyon na dulot ng epekto ng interference ng liwanag;
(2) Ang inelastic scattering na dulot ng banggaan sa pagitan ng mga electron at ng ibabaw ay nagdudulot ng mga pagbabago sa conductivity, Hall coefficient, epekto ng magnetic field ng kasalukuyang, atbp.;
(3) Dahil ang kapal ng pelikula ay mas maliit kaysa sa mean free path ng mga electron at malapit sa wavelength ng Drobyi ng mga electron, ang mga electron na gumagalaw pabalik-balik sa pagitan ng dalawang ibabaw ng pelikula ay makakasagabal, at ang enerhiya na nauugnay sa patayong paggalaw ng ibabaw ay magkakaroon ng mga hiwalay na halaga, na makakaapekto sa transportasyon ng elektron;
(4) Sa ibabaw, ang mga atomo ay pana-panahong napuputol, at ang antas ng enerhiya sa ibabaw at ang bilang ng mga estado sa ibabaw na nabuo ay may parehong order ng magnitude gaya ng bilang ng mga atomo sa ibabaw, na magkakaroon ng malaking epekto sa mga materyales na may kaunting carrier tulad ng mga semiconductor;
(5) Bumababa ang bilang ng mga katabing atomo ng mga surface magnetic atomo, na nagiging sanhi ng pagtaas ng magnetic moment ng mga surface atomo;
(6) Anisotropy ng mga manipis na materyal na pelikula, atbp.
Dahil ang pagganap ng mga materyales na manipis na pelikula ay apektado ng proseso ng paghahanda, karamihan sa mga ito ay nasa isang estado na hindi ekwilibriyo habang isinasagawa ang proseso ng paghahanda. Samakatuwid, ang komposisyon at istruktura ng mga materyales na manipis na pelikula ay maaaring mabago sa malawak na saklaw nang hindi nalilimitahan ng estado ng ekwilibriyo. Samakatuwid, ang mga tao ay maaaring maghanda ng maraming materyales na mahirap makamit gamit ang mga bulk na materyales at makakuha ng mga bagong katangian. Ito ay isang mahalagang katangian ng mga materyales na manipis na pelikula at isang mahalagang dahilan kung bakit ang mga materyales na manipis na pelikula ay nakakaakit ng atensyon ng mga tao. Ginagamit man ang mga kemikal o pisikal na pamamaraan, maaaring makuha ang dinisenyong manipis na pelikula.