Waad ku mahadsan tahay iska diiwaangelinta Physics World Haddii aad jeclaan lahayd inaad beddesho faahfaahintaada wakhti kasta, fadlan booqo akoonkayga
Filimada Graphite waxay ka ilaalin karaan aaladaha elektaroonigga ah shucaaca elektromagnetic (EM), laakiin farsamooyinka hadda jira ee lagu soo saarayo waxay qaataan dhowr saacadood waxayna u baahan yihiin heerkulbeeg farsameed oo qiyaastii ah 3000 °C. Koox cilmi-baarayaal ah oo ka socda Shaybaarka Qaranka ee Shenyang ee Sayniska Agabka ee Akadeemiyada Sayniska Shiinaha ayaa hadda muujiyay hab kale oo lagu sameeyo filimada graphite tayo sare leh dhowr ilbiriqsi gudahood iyagoo daminaya xariijin kulul oo ah foil nikkel ah oo ku jira ethanol. Heerka kobaca filimadani wuxuu ka badan yahay laba heer oo cabbir ah marka loo eego hababka jira, iyo awoodda korantada ee filimada iyo xoogga farsamada ayaa la mid ah kuwa filimada lagu sameeyay isticmaalka uumiga kiimikada (CVD).
Dhammaan aaladaha elektaroonigga ah waxay soo saaraan shucaaca EM. Marka qalabku sii yaraado oo uu ku shaqeeyo mawjado sare iyo kuwa sare, suurtagalnimada faragelinta elektaroonigga ah (EMI) way sii kordheysaa, waxayna si xun u saameyn kartaa waxqabadka qalabka iyo sidoo kale nidaamyada elektaroonigga ah ee u dhow.
Graphite, oo ah allotrope kaarboon ah oo laga sameeyay lakabyo graphene ah oo ay isku hayaan ciidamada van der Waals, waxay leedahay sifooyin koronto, kuleyl iyo farsamo oo cajiib ah oo ka dhigaya gaashaan wax ku ool ah oo ka dhan ah EMI. Si kastaba ha ahaatee, waxay u baahan tahay inay noqoto qaab filim aad u khafiif ah si ay u yeelato koronto badan, taas oo muhiim u ah codsiyada EMI ee wax ku oolka ah sababtoo ah waxay la macno tahay in walaxdu ay ka tarjumayso oo ay nuugi karto hirarka EM marka ay la falgalaan kuwa ku shaqeeya dallacaadda gudaha.
Waqtigan xaadirka ah, siyaabaha ugu muhiimsan ee loo sameeyo filimka graphite waxaa ka mid ah pyrolysis heerkul sare leh oo ah polymers aromatic ama in lakab lakab ah lagu dhejiyo graphene (GO) oxide ama graphene nanosheets. Labada habba waxay u baahan yihiin heerkul sare oo qiyaastii ah 3000 °C iyo waqtiyada farsamaynta saacad. CVD, heerkulka loo baahan yahay waa ka hooseeyaa (inta u dhaxaysa 700 ilaa 1300 °C), laakiin waxay qaadataa dhowr saacadood in la sameeyo filimaan dhumucdoodu tahay nanometer, xitaa marka lagu jiro faakiyuum.
Koox uu hoggaaminayo Wencai Ren ayaa hadda soo saartay filim graphite tayo sare leh oo tobanaan nanomitir ah oo dhumucdiisu tahay dhowr ilbiriqsi gudahood iyagoo ku kululeynaya foil nikkel ilaa 1200 °C jawi argon ah ka dibna si degdeg ah ugu dhex gelinaya foil-kan ethanol heerkul ah 0 °C. Atamyada kaarboonka ee ka soo baxa kala-go'a ethanol waxay ku faafaan oo ku milmaan nikkel iyada oo ay ugu wacan tahay milanka kaarboonka sare ee birta (0.4 wt% 1200 °C). Sababtoo ah milanka kaarboonka si weyn ayuu hoos ugu dhacaa heerkulka hooseeya, atamka kaarboonka ayaa markaa ka dib kala sooca oo ka soo daata dusha sare ee nikkel inta lagu jiro bakhtiinta, taasoo soo saarta filim graphite qaro weyn. Cilmi-baarayaashu waxay sheegeen in dhaqdhaqaaqa katalytic-ga ee aadka u wanaagsan ee nikkel uu sidoo kale ka caawiyo sameynta graphite aad u kristal ah.
Iyagoo adeegsanaya isku-darka mikroskoobka gudbinta ee xallinta sare leh, kala-soocidda raajada X-ray iyo spectroscopy-ga Raman, Ren iyo asxaabtiisu waxay ogaadeen in garaafka ay soo saareen uu aad u bilicsan yahay meelo waaweyn, oo si fiican loo dahaadhay oo aan lahayn wax cillado ah oo muuqda. Koronto-qaadista filimka waxay ahayd mid aad u sarreysa ilaa 2.6 x 105 S/m, oo la mid ah filimada lagu beero CVD ama farsamooyinka heerkulka sare iyo riixitaanka filimada GO/graphene.
Si ay u tijaabiyaan sida ay walaxdu u xannibi karto shucaaca EM, kooxdu waxay filimaan leh baaxad dusha sare oo 600 mm2 ah ku wareejisay substrate-yo laga sameeyay polyethylene terephthalate (PET). Kadib waxay cabbireen waxtarka ilaalinta EMI ee filimka (SE) ee inta jeer ee X-band, inta u dhaxaysa 8.2 iyo 12.4 GHz. Waxay heleen EMI SE oo ka badan 14.92 dB filim qiyaastii 77 nm dhumucdiisu tahay. Qiimahani wuxuu kor u kacayaa in ka badan 20 dB (qiimaha ugu yar ee looga baahan yahay codsiyada ganacsiga) ee X-band oo dhan markii ay isku dhejiyeen filimaan badan. Runtii, filim ka kooban shan xabbo oo filimaan graphite ah oo la isku dhejiyay (qiyaastii 385 nm dhumucdiisu tahay guud ahaan) wuxuu leeyahay EMI SE oo qiyaastii 28 dB ah, taasoo la macno ah in walaxdu ay xannibi karto 99.84% shucaaca dhacdada. Guud ahaan, kooxdu waxay cabbirtay ilaalinta EMI oo ah 481,000 dB/cm2/g oo ku baahsan X-band, taasoo ka sarreysa dhammaan agabkii hore loo soo sheegay ee macmal ahaa.
Cilmi-baarayaashu waxay sheegeen in inta ay ogyihiin, filimkooda garaafitku uu yahay kan ugu khafiifsan agabka gaashaanka ee la soo sheegay, oo leh waxqabad ilaalin EMI ah oo dabooli kara shuruudaha codsiyada ganacsiga. Sifooyinka farsameed ee uu leeyahay ayaa sidoo kale wanaagsan. Xoogga jabka ee walaxda oo ah qiyaastii 110 MPa (laga soo saaray qaloocyada cadaadiska-cadaadiska ee walaxda la saaray taageerada polycarbonate) ayaa ka sarreeya kan filimada garaafitka ee lagu beero hababka kale. Filimku sidoo kale waa dabacsan yahay, waxaana la qaloocin karaa 1000 jeer iyadoo leh gacan qalloocan oo ah 5 mm iyada oo aan lumin sifooyinka ilaalinta EMI. Sidoo kale waa mid deggan kulaylka ilaa 550 °C. Kooxdu waxay aaminsan tahay in sifooyinkan iyo kuwa kale ay ka dhigan yihiin in loo isticmaali karo sidii agab ilaalin EMI oo aad u khafiif ah, fudud, dabacsan oo wax ku ool ah oo loogu talagalay codsiyada meelo badan, oo ay ku jiraan hawada sare iyo sidoo kale elektaroonigga iyo optoelectronics.
Akhriso horumarka ugu muhiimsan uguna xiisaha badan ee sayniska agabka joornaalkan cusub ee furan.
Physics World waxay matalaysaa qayb muhiim ah oo ka mid ah himilada IOP Publishing si ay cilmi-baaris iyo hal-abuur heer caalami ah ugu gudbiso dhagaystayaasha ugu badan ee suurtogalka ah. Mareegtu waxay qayb ka tahay faylalka Physics World, oo ah ururin adeegyo macluumaad oo khadka tooska ah, dijitaal ah iyo daabacan ah oo loogu talagalay bulshada sayniska adduunka.
Waqtiga boostada: Maajo-07-2020