Функционалды материалдар саласындағы керемет
ретіндегауһарқолдану, ол кең ауқымды технологияларды қамтиды және өте қиын. Ол салыстырмалы түрде қысқа мерзімде жүзеге асырылуы үшін әртүрлі салаларда бірлескен зерттеулерді қажет етеді. Болашақта CVD алмасын өсіру технологиясын үздіксіз дамытып, жетілдіріп, қолдануды зерттеу қажет.CVD гауһарыакустика, оптика және электр саласындағы пленка. Бұл 21 ғасырда жоғары технологиялық даму үшін жаңа материалға айналады. CVD қолданылуын инженерлік материалдар үшін де, функционалды материалдар үшін де пайдалануға болады. Төменде оның функционалдық қолданылуына кіріспе ғана берілген.
Функционалдық материал дегеніміз не? Функционалдық материалдар дегеніміз - өнеркәсіп пен технологияда қолданылатын жарық, электр, магнетизм, дыбыс және жылу сияқты физикалық және химиялық функциялары бар әртүрлі материалдар, соның ішінде электрлік функционалды материалдар, магниттік функционалды материалдар, оптикалық функционалды материалдар, асқын өткізгіш материалдар, биомедициналық материалдар, функционалды мембраналар және т.б.
Функционалды мембрана дегеніміз не? Оның сипаттамалары қандай? Функционалды мембрана дегеніміз жарық, магнетизм, электрлік сүзгілеу, адсорбция сияқты физикалық қасиеттері және катализ және реакция сияқты химиялық қасиеттері бар жұқа қабықшалы материал.
Жұқа қабықшалы материалдардың сипаттамалары: Жұқа қабықшалы материалдар әдеттегі екі өлшемді материалдар болып табылады, яғни олар екі масштабта үлкен, ал үшінші масштабта кіші. Жиі қолданылатын үш өлшемді көлемді материалдармен салыстырғанда, оның өнімділігі мен құрылымы бойынша көптеген сипаттамалары бар. Ең үлкен ерекшелігі - функционалды қабықшалардың кейбір қасиеттеріне дайындау кезінде арнайы жұқа қабықша дайындау әдістері арқылы қол жеткізуге болады. Сондықтан жұқа қабықшалы функционалды материалдар назар аударатын және зерттеудің өзекті тақырыбына айналды.
ретіндеекі өлшемді материал, жұқа қабықшалы материалдардың ең маңызды ерекшелігі - әртүрлі компоненттерді миниатюралау және біріктіру үшін пайдаланылуы мүмкін өлшем ерекшелігі. Жұқа қабықшалы материалдарды көптеген қолдану осы мәселеге негізделген, оның ең көп тарағаны интегралдық схемаларда және компьютерлік сақтау компоненттерінің сақтау тығыздығын арттыру үшін қолданылады.
Кішкентай өлшеміне байланысты жұқа қабықшалы материалдағы беткі қабат пен интерфейстің салыстырмалы үлесі салыстырмалы түрде үлкен, ал беткі қабат көрсететін қасиеттер өте айқын. Беткі интерфейске қатысты бірқатар физикалық әсерлер бар:
(1) Жарық интерференциясы әсерінен туындаған селективті өткізу және шағылысу;
(2) Электрондар мен беттің соқтығысуынан туындаған серпімсіз шашырау өткізгіштіктің, Холл коэффициентінің, ток магнит өрісінің әсерінен және т.б. өзгерістерге әкеледі;
(3) Қабықша қалыңдығы электрондардың орташа еркін жолынан әлдеқайда кіші және электрондардың Дробый толқын ұзындығына жақын болғандықтан, қабықшаның екі беті арасында алға-артқа қозғалатын электрондар интерференцияланады, ал беттің тік қозғалысына байланысты энергия дискретті мәндерді қабылдайды, бұл электрондардың тасымалдануына әсер етеді;
(4) Бетінде атомдар мезгіл-мезгіл үзіліп тұрады, ал беттік энергия деңгейі және пайда болған беттік күйлердің саны беттік атомдар санымен бірдей дәрежеде болады, бұл жартылай өткізгіштер сияқты тасымалдаушылары аз материалдарға үлкен әсер етеді;
(5) Беттік магниттік атомдардың көршілес атомдарының саны азаяды, бұл беттік атомдардың магниттік моментінің артуына әкеледі;
(6) Жұқа қабықшалы материалдардың анизотропиясы және т.б.
Жұқа қабықшалы материалдардың өнімділігіне дайындау процесі әсер ететіндіктен, олардың көпшілігі дайындау процесінде тепе-теңдіксіз күйде болады. Сондықтан, жұқа қабықшалы материалдардың құрамы мен құрылымын тепе-теңдік күйімен шектелмей кең ауқымда өзгертуге болады. Сондықтан адамдар көлемді материалдармен қол жеткізу қиын көптеген материалдарды дайындап, жаңа қасиеттерге ие бола алады. Бұл жұқа қабықшалы материалдардың маңызды ерекшелігі және жұқа қабықшалы материалдардың адамдардың назарын аударуының маңызды себебі. Химиялық немесе физикалық әдістер қолданылса да, жобаланған жұқа қабықшаны алуға болады.