“Diamond and Related Materials” inurnalynda geçirilen täze gözlegde polikristally göwheriň FeCoB etanty bilen nagyşlary emele getirmegine üns berilýär.Bu kämilleşdirilen tehnologiki täzelikleriň netijesinde göwher ýüzleri zyýansyz we az kemçilikleri bilen alyp bolýar.
Gözleg: FeCoB-ni fotolitografiki nagyş bilen ulanyp, göwheriň giňişlikde saýlanyp alynmagy.Surat krediti: Bjorn Wilezic / Shutterstock.com
Gaty ýagdaýdaky diffuziýa prosesi arkaly FeCoB nanokristally filmler (Fe: Co: B = 60: 20: 20, atom gatnaşygy) mikrostrukturada göwheri nyşana almagy we ýok etmegi gazanyp biler.
Göwher özboluşly biohimiki we görüş häsiýetlerine, şeýle hem ýokary çeýeligine we güýjüne eýe.Onuň aşa berkligi ultra takyk işlemekde (göwher öwürmek tehnologiýasy) we ýüzlerçe GPa aralygyndaky aşa basyşlara barýan ýoluň möhüm çeşmesidir.
Himiki geçirijilik, görüş çydamlylygy we biologiki işjeňlik bu funksional häsiýetleri ulanýan ulgamlaryň dizaýn mümkinçiliklerini ýokarlandyrýar.Almaz, mehatronika, optika, datçikler we maglumatlary dolandyrmak ugurlarynda özüni tanatdy.
Olaryň ulanylmagyny üpjün etmek üçin göwher we olaryň nagyşlary aç-açan kynçylyklar döredýär.Reaktiw ionyň dökülmegi (RIE), induktiw birleşdirilen plazma (ICP) we elektron şöhleleriniň öçürilmegi, efirlemek usullaryny (EBIE) ulanýan bar bolan ulgam ulgamlarynyň mysalydyr.
Göwher gurluşlary, lazer we gönükdirilen ion şöhlesini (FIB) gaýtadan işlemek usullaryndan peýdalanyp döredilýär.Bu ýasama usulyň maksady, delaminasiýany çaltlaşdyrmak, yzygiderli önümçilik gurluşlarynda uly ýerleri ulaltmak.Bu amallar geometrik çylşyrymlylygy çäklendirýän suwuk etantlary (plazma, gazlar we suwuk erginler) ulanýar.
Bu düýbüni tutujy iş himiki bug öndürmek bilen material ablasiýany öwrenýär we üstünde FeCoB (Fe: Co: B, 60:20:20 atom göterimi) bilen polikristally göwher döredýär.Göwherdäki metr ölçegli gurluşlary takyk ýerleşdirmek üçin TM modelleriniň döredilmegine esasy üns berilýär.Esasy göwher, nanokristally FeCoB bilen 30-dan 90 minutda 700-den 900 ° C çenli ýylylyk bilen bejermek arkaly baglanyşdyrylýar.
Göwher nusgasynyň üýtgemedik gatlagy, esasy polikristally mikrostrukturany görkezýär.Her aýratyn bölejigiň içindäki çişlik (Ra) 3,84 ± 0,47 nm, üstki umumy çişligi 9,6 ± 1,2 nm.Içe goýlan FeCoB metal gatlagynyň gödekligi (bir göwher dänesiniň içinde) 3,39 ± 0,26 nm, gatlagyň beýikligi 100 ± 10 nm.
800 ° C-de 30 minutlap garylandan soň, demir üstüň galyňlygy 600 ± 100 nm, üstki çişligi (Ra) 224 ± 22 nm çenli ýokarlandy.Düwürtme wagtynda uglerod atomlary FeCoB gatlagyna ýaýraýar we netijede ululyk köpelýär.
100 nm galyňlykdaky FeCoB gatlakly üç nusga degişlilikde 700, 800 we 900 ° C temperaturalarda gyzdyryldy.Temperatura diapazony 700 ° C-den pes bolanda, göwher bilen FeCoB arasynda düýpli baglanyşyk ýok we gidrotermiki bejergiden soň gaty az material aýrylýar.Materiallary aýyrmak 800 ° C-den ýokary temperatura çenli ýokarlanýar.
Temperatura 900 ° C-e ýetende, gyjyndyrma derejesi 800 ° C temperatura bilen deňeşdirilende iki esse ýokarlandy.Şeýle-de bolsa, çyzylan sebitiň tertibi, oturdylan et yzygiderliliginden (FeCoB) düýpgöter tapawutlanýar.
Bir nagyş döretmek üçin gaty bir döwletiň şekillendirilişini görkezýän shematik: Fotolitografiki nagyşly FeCoB ulanyp, göwheriň giňişleýin saýlanan berk ýagdaýy.Surat karzy: Wan Z. we Şankar MR we başgalar, göwher we şuňa meňzeş materiallar.
Göwherde 100 nm galyňlykdaky FeCoB nusgalary degişlilikde 30, 60 we 90 minutda 800 ° C derejesinde gaýtadan işlenildi.
Nagyşlanan meýdanyň gödekligi (Ra) jogap wagtynyň 800 ° C derejesinde kesgitlenildi.30, 60 we 90 minut garylandan soň nusgalaryň gatylygy degişlilikde 186 ± 28 nm, 203 ± 26 nm we 212 ± 30 nm boldy.500, 800 ýa-da 100 nm çuňlugy bilen, oýulan meýdanyň çişliginiň çuňlugyna (RD) degişlilikde 0.372, 0.254 we 0.212 deňdir.
Dökülen ýeriň çişligi çuňlugyň ýokarlanmagy bilen ep-esli ýokarlanmaýar.Almaz bilen HM etantynyň arasyndaky reaksiýa üçin zerur bolan temperaturanyň 700 ° C-den ýokarydygy anyklandy.
Gözlegiň netijeleri, FeCoB-iň diňe Fe ýa-da Co-dan has çalt tizlikde göwherleri netijeli çykaryp biljekdigini görkezýär.
Iş wagty: Awgust-31-2023