“Аморфты материалдар” лекциялары курсы
а – С:Н қабыршақтарының құрылымы
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
| 15.2 а – С:Н қабыршақтарының құрылымы
Алмазтектес көміртегінің құрылымының және электрондық қасиеттерінің модификациясын әр түрлі әдістермен жүзеге асыруға болады. Мысалы, а-С:Н-тағы сутегінің концентрациясын көбейте және азайта отырып, полимертектестен алмазтектес көміртегіге дейін электрондық қасиеттеріне сәйкес а-С:Н алуға болады. а-С:Н-тың электрондық қасиеттерінің модификациясын құрылымдық қайта құру арқылы, яғни және гибридтелген валенттік байланыстардың варьирлік қатынасы арқылы. Бұл жағдайда құрылымның өзгерісі тригоналдықтан тэтраэдрлікке дейінгі координатталған байланыстардың сандарының өзгерісіне негізделуі мүмкін. Сонымен қатар, бұл жағдайда алмазтектес көміртегіге сәйкес, құрылымында байланысы басым а-С:Н қабыршақтарын алуға болады. байланысысы басым болған жағдайда, а-С:Н қабыршақтары графиттектес көміртегінің қасиеттеріне ие болуы мүмкін. Осылайша, және байланыстарының концентрацияларын өзгерте отырып, қасиеттері графиттектестен алмазтектес көміртегіге дейінгі а-С:Н қабыршақтарын алуға болады. a-C:H қабыршақтарын отырғызу (осаждение) процесінде төсеніш температурасының және байланыстарының қатынастарына елеулі әсері байқалды. 15.2 суретте әртүрлі отырғызу температураларындаалынған, толқындақ саны 1000нан 4000 интервалында жататын a-C:H қабыршақтарының ИҚ-өткізу спектрлері көрсетілген. 15.2 сурет – әр түрлі отырғызу температураларында алынған a-C:H қабыршақтарының ИҚ өткізу спектрлері ИҚ-спектрлердің анализі екі негізгі резонанстық жұтылу жолақтарының бар екенін көрсетеді. Бірінші жұтылу жолағының жұтылу минимумы ге жақын орналасса, екінші жұтылу жолағының минимумы ге жақын орналасқан. ИҚ-жұтылу спектрінің бірінші минимумы гибридтік байланысында фотондардың жұтылуымен байланысты. Екінші ИҚ-жұтылу спектрінің минимумы - гибридтік байланысында фотондардың жұтылуымен байланысты. a-C:H қабыршақтарын отырғызу температурасының өзгеруімен бірге интенсивтіліктің және бақыланатын жұтылу жолақтарының жартылай енінің өзгерісі де орын алады: екінші жұтылу жолағының интенсивтілігі көбейеді, ал бірінші жұтылу жолағының интенсивтілігі кемиді. Өткізу жолақтарының бұл өзгерісі алмазтектес көміртегінің аморфты матрицасындағы және гибридтік байланыстарының қатынастарының өзгеруімен түсіндіріледі. Мұны 200ºC температурада дайындалған a-C:H қабыршақтарынан көруге болады. Бұл үлгілерде байланыстарының жұтылу интенсивтілігі байланыстарының жұтылу интенсивтілігінен көп. Бұл нәтижесінде қатынасының қатынасынан көп екенін қортындылауға мүмкіндік береді, бұл a-C:H қабыршақтарымен жұмыс істеу нәтижесімен сәйкес келеді. Отырғызу температурасын 200ºC-ден бөлме температурасына дейін төмендете отырып, фракциясының концентрациясының төмендеуін және фракциясының концентрациясының өсуін байқауға болады. Температураның бұлай өзгеруіне байланысты a-C:H қабыршақтарының қасиеттері біртіндеп 200ºСде алмазтектес көміртегіден 120ºСде графиттектес a-C:Hқа дейін өзгереді. 15.3 суретте 200ºСге тең отырғызу температурасында алынған алмазтектес a-C:H қабыршақтарының бетінің морфологиясы, микрофотографиясы және типтік электронограммасы келтірілген. Бұл нәтижелер сканирлеуші және жарықтандырғыш (просвечивающий) электрондық микроскопия әдістерін қолдану арқылы алынған. 3.3a суретінен қабыршақтардың құрылымы аморфты екенін байқауға болады. 15.3 сурет – Электронограмма (а), микрофотография (а) және 200ºСге тең отырғызу температурасында алынған алмазтектес a-C:H қабыршақтарының бетінің морфологиясы (б). 15.3 суретте 200ºСге тең отырғызу температурасында алынған алмазтектес a-C:H қабыршақтарының бетінің морфологиясы, микрофотографиясы және типтік электронограммасы келтірілген. Бұл нәтижелер сканирлеуші және жарықтандырғыш (просвечивающий) электрондық микроскопия әдістерін қолдану арқылы алынған. 3.3a суретінен қабыршақтардың құрылымы аморфты екенін байқауға болады. 15.3 сурет – Электронограмма (а), микрофотография (а) және 200ºСге тең отырғызу температурасында алынған алмазтектес a-C:H қабыршақтарының бетінің морфологиясы (б). 15.4 суретте атомдық күштік микроскоп әдісін қолдану арқылы алынған, әр түрлі отырғызу температуралардағы a-C:H қабыршақтарының бетінің морфологиясы көрсетілген. 15.4 сурет – әр түрлі отырғызу температураларда алынған a-C:H қабыршағының бетінің нанорельефінің АКМ-кескіні Суретте әр түрлі отырғызу температураларында дайындалған қабыршақ беттерінің біртекті емес екендігі көрінеді. Қабыршақтарды отырғызу температураларының өсуімен қабыршақ бетінің тегіс еместігінің (шероховатостінің) кемуі байқалады. Отырғызу температурасының өсуіне байланысты байланыстарының туу ықтималдылығы артады, ал бұл ықшам (компактный) алмазтектес қабыршақтардың түзілуіне және тегіс еместігінің кемуіне әкеледі. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|