Физика дөньясында теркәлгәнегез өчен рәхмәт. Әгәр дә сез теләсә кайсы вакытта үзегезнең мәгълүматларыгызны үзгәртергә телисез икән, зинһар, Минем аккаунтка керегез.
Графит пленкалары электрон җайланмаларны электромагнит (ЭМ) нурланышыннан саклый ала, ләкин аларны җитештерүнең хәзерге ысуллары берничә сәгать вакыт ала һәм якынча 3000 °C эшкәртү температурасын таләп итә. Кытай Фәннәр академиясенең Шэньян милли материаллар фәне лабораториясеннән тикшеренүчеләр төркеме хәзер никель фольгасының кайнар полосаларын этанолда сүндереп, берничә секунд эчендә югары сыйфатлы графит пленкалар ясауның альтернатив ысулын күрсәттеләр. Бу пленкаларның үсеш темпы гамәлдәге ысулларга караганда ике тапкырдан артык югарырак, һәм пленкаларның электр үткәрүчәнлеге һәм механик ныклыгы химик пар утырту (ХПК) ярдәмендә ясалган пленкаларныкына тиң.
Барлык электрон җайланмалар да билгеле бер дәрәҗәдә электромагнит нурланыш чыгара. Җайланмалар кечерәя барган саен һәм югарырак ешлыкларда эшләгән саен, электромагнит комачаулау (ЭКК) потенциалы арта һәм җайланманың эшчәнлегенә дә, якындагы электрон системаларның эшчәнлегенә дә тискәре йогынты ясый ала.
Ван-дер-Ваальс көчләре белән бергә тотылган графен катламнарыннан төзелгән углерод аллотропы булган графитның берничә гаҗәеп электр, җылылык һәм механик үзлеге бар, бу аны электромагнит микъдардан (EMI) саклаучы эффектив калкан итә. Ләкин, югары электр үткәрүчәнлеге булсын өчен, ул бик юка пленка формасында булырга тиеш, бу электромагнит микъдардан (EMI) гамәли куллану өчен мөһим, чөнки бу материалның эчендәге заряд ташучылар белән үзара бәйләнештә булганда электромагнит микъдар дулкыннарын чагылдыра һәм йота алуын аңлата.
Хәзерге вакытта графит пленка ясауның төп ысуллары ароматик полимерларның югары температуралы пиролизын яки графен (GO) оксидын яки графен нанокабитларын катлам-катлам өюне үз эченә ала. Ике процесс та якынча 3000 °C югары температура һәм бер сәгать эшкәртү вакытын таләп итә. CVDда кирәкле температура түбәнрәк (700 дән 1300 °C га кадәр), ләкин нанометр калынлыгындагы пленкалар ясау өчен, хәтта вакуумда да, берничә сәгать кирәк.
Венцай Рен җитәкчелегендәге төркем хәзер никель фольгасын аргон атмосферасында 1200 °C кадәр җылытып һәм аннары бу фольганы 0 °C температурада этанолга тиз батыру юлы белән берничә секунд эчендә дистәләгән нанометр калынлыктагы югары сыйфатлы графит пленкасы җитештерде. Этанол таркалу нәтиҗәсендә барлыкка килгән углерод атомнары металлның югары углерод эрүчәнлеге аркасында никельгә тарала һәм эри (1200 °C температурада 0,4% авырлык). Бу углерод эрүчәнлеге түбән температурада сизелерлек кими барганлыктан, углерод атомнары соңрак сүндерү вакытында никель өслегеннән аерыла һәм утыра, калын графит пленкасы барлыкка китерә. Тикшеренүчеләр никельнең бик яхшы каталитик активлыгы югары кристалл графит формалашуына да ярдәм итә дип хәбәр итәләр.
Рен һәм аның хезмәттәшләре югары ачыклыклы тапшыру микроскопиясе, рентген дифракциясе һәм Раман спектроскопиясе комбинациясен кулланып, алар җитештергән графитның зур мәйданнарда бик кристалллы, катламлы һәм күренерлек кимчелекләрсез булуын ачыкладылар. Пленканың электрон үткәрүчәнлеге 2,6 х 105 С/м га кадәр югары булган, бу CVD яки югары температуралы техникалар һәм GO/графен пленкаларын бастыру белән үстерелгән пленкаларга охшаган.
Материалның электромагнит нурланышын ни дәрәҗәдә блоклый алуын тикшерү өчен, команда 600 мм2 өслек мәйданлы пленкаларны полиэтилентерефталаттан (ПЭТ) ясалган субстратларга күчерде. Аннары алар пленканың электромагнит нурланышыннан саклау нәтиҗәлелеген (SE) 8,2 һәм 12,4 ГГц арасындагы X-диапазонлы ешлык диапазонында үлчәделәр. Алар якынча 77 нм калынлыктагы пленка өчен 14,92 дБ дан артык электромагнит нурланышыннан саклау SE таптылар. Алар күбрәк пленкаларны бергә куйганда, бу кыйммәт бөтен X-диапазонында 20 дБ дан артыкка арта (коммерция кушымталары өчен кирәкле минималь кыйммәт). Чыннан да, биш кисәк графит пленкаларын үз эченә алган пленканың электромагнит нурланышыннан саклау SE якынча 28 дБ тәшкил итә, бу материалның төшкән нурланышның 99,84% ын блоклый алуын аңлата. Гомумән алганда, команда X-диапазонында 481,000 дБ/см2/г электромагнит нурланышыннан саклауны үлчәде, бу элек хәбәр ителгән барлык синтетик материаллардан да яхшырак.
Тикшеренүчеләр әйтүенчә, аларның графит пленкасы, үзләренең белүләре буенча, хәбәр ителгән экранлаштыру материаллары арасында иң нечкәсе, электромагнитлы экранлаштыру сыйфаты коммерция куллану таләпләрен канәгатьләндерә ала. Аның механик үзлекләре дә уңай. Материалның якынча 110 МПа сыну ныклыгы (поликарбонат терәгенә урнаштырылган материалның көчәнеш-деформация сызыкларыннан алынган) башка ысуллар белән үстерелгән графит пленкаларныкыннан югарырак. Пленка шулай ук сыгылмалы һәм электромагнитлы экранлаштыру үзенчәлекләрен югалтмыйча, 5 мм бөкләү радиусы белән 1000 тапкыр бөгелергә мөмкин. Ул шулай ук 550 °C кадәр термик яктан тотрыклы. Команда фикеренчә, бу һәм башка үзлекләре аны аэрокосмик, электроника һәм оптоэлектроника кебек күп өлкәләрдә куллану өчен ультра-нечкә, җиңел, сыгылмалы һәм нәтиҗәле электромагнитлы экранлаштыру материалы буларак кулланырга мөмкин.
Бу яңа ачык керү журналында материаллар фәнендәге иң мөһим һәм кызыклы казанышларны укыгыз.
Physics World IOP Publishing миссиясенең төп өлешен тәшкил итә - дөньякүләм тикшеренүләр һәм инновацияләрне мөмкин кадәр киң аудиториягә җиткерү. Вебсайт Physics World портфолиосының бер өлеше булып тора, бу дөнья фәнни җәмгыяте өчен онлайн, цифрлы һәм басма мәгълүмат хезмәтләре җыелмасы.
Бастырылган вакыты: 2020 елның 7 мае