Uma maravilha no campo dos materiais funcionais
Como umdiamanteA aplicação envolve uma ampla gama de tecnologias e é muito complexa. Requer pesquisa cooperativa em diversas áreas para ser realizada em um período relativamente curto. No futuro, é necessário desenvolver e aprimorar continuamente a tecnologia de crescimento de diamantes por CVD e explorar a aplicação deDiamante CVDFilme em acústica, óptica e eletricidade. Tornar-se-á um novo material para desenvolvimento de alta tecnologia no século XXI. A aplicação da CVD pode ser usada tanto para materiais de engenharia quanto para materiais funcionais. O que se segue é apenas uma introdução às suas aplicações funcionais.
O que é um material funcional? Materiais funcionais referem-se a diversos materiais com funções físicas e químicas, como luz, eletricidade, magnetismo, som e calor, utilizados na indústria e na tecnologia, incluindo materiais funcionais elétricos, materiais funcionais magnéticos, materiais funcionais ópticos, materiais supercondutores, materiais biomédicos, membranas funcionais, etc.
O que é uma membrana funcional? Quais são suas características? Membrana funcional refere-se a um material de película fina com propriedades físicas como luz, magnetismo, filtragem elétrica, adsorção e propriedades químicas como catálise e reação.
Características dos materiais de filmes finos: Os materiais de filmes finos são tipicamente bidimensionais, ou seja, são grandes em duas escalas e pequenos na terceira. Comparados aos materiais tridimensionais a granel comumente utilizados, apresentam muitas características em termos de desempenho e estrutura. A principal característica é que algumas propriedades dos filmes funcionais podem ser alcançadas por meio de métodos especiais de preparação de filmes finos durante a preparação. É por isso que os materiais funcionais de filmes finos se tornaram um tópico de grande interesse e pesquisa.
Como ummaterial bidimensionalA característica mais importante dos materiais de filme fino é o chamado recurso de tamanho, que pode ser usado para miniaturizar e integrar diversos componentes. Muitos usos de materiais de filme fino se baseiam nesse ponto, sendo o mais típico o uso em circuitos integrados e para aumentar a densidade de armazenamento de componentes de armazenamento de computadores.
Devido ao seu pequeno tamanho, a proporção relativa da superfície e da interface no material de filme fino é relativamente grande, e as propriedades exibidas pela superfície são extremamente proeminentes. Há uma série de efeitos físicos relacionados à interface da superfície:
(1) Transmissão e reflexão seletiva causada pelo efeito de interferência da luz;
(2) O espalhamento inelástico causado pela colisão entre elétrons e a superfície causa mudanças na condutividade, coeficiente de Hall, efeito do campo magnético da corrente, etc.;
(3) Como a espessura do filme é muito menor que o caminho livre médio dos elétrons e está próxima do comprimento de onda de Drobyi dos elétrons, os elétrons que se movem para frente e para trás entre as duas superfícies do filme irão interferir, e a energia relacionada ao movimento vertical da superfície assumirá valores discretos, o que afetará o transporte de elétrons;
(4) Na superfície, os átomos são interrompidos periodicamente, e o nível de energia da superfície e o número de estados de superfície gerados são da mesma ordem de grandeza que o número de átomos da superfície, o que terá um grande impacto em materiais com poucos portadores, como semicondutores;
(5) O número de átomos vizinhos dos átomos magnéticos da superfície diminui, fazendo com que o momento magnético dos átomos da superfície aumente;
(6) Anisotropia de materiais de filme fino, etc.
Como o desempenho dos materiais de filme fino é afetado pelo processo de preparação, a maioria deles se encontra em um estado de desequilíbrio durante o processo. Portanto, a composição e a estrutura dos materiais de filme fino podem ser alteradas em uma ampla faixa sem serem restringidas pelo estado de equilíbrio. Dessa forma, é possível preparar muitos materiais que seriam difíceis de obter com materiais a granel e obter novas propriedades. Esta é uma característica importante dos materiais de filme fino e uma razão importante pela qual os materiais de filme fino atraem a atenção das pessoas. Sejam métodos químicos ou físicos, o filme fino projetado pode ser obtido.