"Алмаз һәм аңа бәйле материаллар" журналында яңа тикшеренү поликристалл бриллиантны FeCoB эфанты белән эшкәртүгә юнәлтелгән.Бу камилләштерелгән технологик яңалыклар нәтиҗәсендә бриллиант өслекләрен зыянсыз һәм кимчелекләр белән алырга мөмкин.
Тикшеренүләр: фотолитографик үрнәк белән FeCoB ярдәмендә каты хәлдә бриллиантның киңлек белән сайлап алынуы.Рәсем кредиты: Bjorn Wilezic / Shutterstock.com
Каты торыштагы диффузия процессы аша FeCoB нанокристалл фильмнары (Fe: Co: B = 60: 20: 20, атом катнашы) микроструктурада бриллиантны адреслау һәм бетерүгә ирешә ала.
Алмазларның уникаль биохимик һәм визуаль сыйфатлары, шулай ук югары эластиклыгы һәм көче бар.Аның чиктән тыш ныклыгы - ультра төгәл эшкәртүдә (бриллиант әйләндерү технологиясе) һәм йөзләгән GPa диапазонында экстремаль басымга юл.
Химик үтемсезлек, визуаль ныклык һәм биологик активлык бу функциональ сыйфатларны кулланган системаларның дизайн мөмкинлекләрен арттыра.Алмаз мехатроника, оптика, сенсорлар һәм мәгълүмат белән идарә итү өлкәсендә дан казанган.
Аларны куллану өчен, бриллиантны бәйләү һәм аларның үрнәге ачык проблемалар тудыра.Реактив ион эфиры (RIE), индуктив рәвештә кушылган плазма (ICP), һәм электрон нур белән эшләнгән эфирлау - эшкәртү процессларын (EBIE) кулланган процесс системалары мисаллары.
Алмаз структуралары шулай ук лазер һәм фокуслы ион нуры (FIB) эшкәртү техникасы ярдәмендә ясалган.Бу ясалма техниканың максаты - деламинацияне тизләтү, шулай ук производство структураларында зур мәйданнарны масштабларга рөхсәт итү.Бу процесслар геометрик катлаулылыкны чикли торган сыек эфантлар (плазма, газлар, сыек эремәләр) кулланалар.
Бу нигез ташы химик парлар белән материаль абляцияне өйрәнә һәм FeCoB (Fe: Co: B, 60:20:20 атом проценты) белән поликристалл бриллиант ясый.Алмаздагы метр масштаблы корылмаларны төгәл чистарту өчен ТМ модельләрен булдыруга төп игътибар бирелә.Төп бриллиант FeCoB нанокристаллына 30 - 90 минут эчендә 700 - 900 ° C җылылык белән эшкәртелә.
Алмаз үрнәгенең тулы катламы төп поликристалл микросруктураны күрсәтә.Particularәрбер кисәкчә эчендә тупаслык (Ра) 3,84 ± 0,47 нм, һәм өслекнең гомуми тупаслыгы 9,6 ± 1,2 нм.Имплантацияләнгән FeCoB металл катламының тупаслыгы (бер бриллиант ашлык эчендә) 3,39 ± 0,26 нм, катлам биеклеге 100 ± 10 нм.
800 минутта 30 минутта аннальланганнан соң, металл өслегенең калынлыгы 600 ± 100 нмга кадәр, һәм өслекнең тупаслыгы (Ra) 224 ± 22 нмга кадәр артты.Аннальлау вакытында углерод атомнары FeCoB катламына таралалар, нәтиҗәдә зурлык арта.
FeCoB катламнары 100 нм калынлыктагы өч үрнәк, тиешенчә, 700, 800, һәм 900 ° C температурада җылытылды.Температура диапазоны 700 ° C-тан түбән булганда, бриллиант белән FeCoB арасында зур бәйләнеш юк, һәм гидротермик эшкәртүдән соң бик аз материал чыгарыла.Материалны чыгару 800 ° C-тан югары температураларга кадәр көчәйтелә.
Температура 900 ° C җиткәч, 800 ° C температура белән чагыштырганда ике тапкыр артты.Шулай да, чистартылган төбәкнең профиле имплантацияләнгән эх эзлеклелегеннән (FeCoB) бик нык аерылып тора.
Patternрнәк булдыру өчен каты дәүләт этантының визуализациясен күрсәтүче схематик: FeCoB фотолитографик бизәк ярдәмендә бриллиантның киң сайлап алынган каты торышы.Рәсем кредиты: Ван З. һәм Шанкар М.Р. һ.б., Алмаз һәм аңа бәйле материаллар.
FeCoB үрнәкләре 100 нм калынлыктагы бриллиантлар 800 ° C температурада 30, 60, һәм 90 минут эшкәртелде.
График мәйданның тупаслыгы (Ra) 800 ° C температурада җавап вакыты функциясе буларак билгеләнде.30, 60 һәм 90 минутка аннальланганнан соң, үрнәкләрнең катылыгы тиешенчә 186 ± 28 нм, 203 ± 26 нм һәм 212 ± 30 нм.Эх тирәнлеге 500, 800, яки 100 нм булганда, язылган мәйданның тупаслыгының эх тирәнлегенә нисбәте тиешенчә 0,372, 0.254, һәм 0.212.
Чистартылган мәйданның тупаслыгы тирәнлек арту белән сизелерлек артмый.Алмаз һәм HM эфанты арасында реакция өчен кирәк булган температураның 700 ° C-тан артык булуы ачыкланды.
Тикшеренү нәтиҗәләре күрсәткәнчә, FeCoB бриллиантларны Fe яки Co белән чагыштырганда тизрәк тизлектә эффектив рәвештә бетерә ала.
Пост вакыты: 31-2023 август