Дәріс Пәнге кіріспе: Химия, нанотехнология және наноғылым ұғымы, олардың өзара байланысы. Химия дегеніміз заттардың құрамын, қасиетін және құрылымын зерттейтін ғылым. Ал, нанохимия 00 нм-ден кіші заттардың құрамын
жүктеу/скачать 317,14 Kb.
|
Дәрістер 2
| 1.14-сурет. Кванттық нүктесі бар наноқұрылымның сызбанұсқасы (а)
және сатылы вольт-амперлік сипаттама (б) Вольт-амперлік сипаттаманың мұндай түрі кулондық бло-када эффектісімен қамтылған, оның мәні – кванттық нүктеде электрон болғанда кейінгі электрондар Кулондық тебілуден потенциалдық тосқауыл арқылы өте алмайды. Кулондық блокада UKБ кернеуге бағынады. Кванттық нүктеге бір электрон қосылғанда оның потенциалы Δе/С шамасына өзгереді, ол кванттық нүктенің қоршаған элементтерге қатысты сыйымдылығымен С анықталады. Есеп-теулер бойынша өлшемі 10 нм GaAs кванттық нүкте үшін ΔмВ. Осы қосымша потенциалдар айырымы кванттық нүктеге келесі электронның туннельденуіне кедергі жасау үшін жеткілікті. Осылайша, қарастырылған құрылым электрондарды бір-бірден өткізуге қабілетті. Бір электронды туннельдеу режимін қамтамасыз ету үшін төмендегі екі шарттың орындалуы жеткілікті: кванттық нүктенің электростатикалық энергиясы бір элек-троны болғанда бөлшектердің жылулық энергиясынан айтарлық-тай асып түсуі: потенциалдық тосқауылдың туннельдік энергиясы RT ке-дергі квантынан айтарлықтай үлкен болуы: Кванттық нүктеге сыйымдылықты байланыс арқылы қосым-ша потенциал беру қарастырылған наноқұрылымда токпен басқа-ру мүмкіндігін кеңейтеді және оны бір электронды өрістік тран-зисторға айналдырады. Материалдардың магниттік қасиеттері де оларды құраушы элементтердің өлшеміне тәуелді. Егер затты кернеулігі Н магнит өрісіне орналастырса, онда жалпы жағдайда оның ішіндегі маг-ниттік индукция В бастапқы магнит өрісінің В0 индукциясынан шамасына өзгешеленеді, оны магниттеу М деп атайды және келесі өрнекпен анықтайды: мұндағы – магниттік өтімділік; = 1,257 ∙ 10-6В ∙ с ∙ А-1м-1 – магнит тұрақтысы. Магниттік индукцияның өзгеру дәрежесі салыстырмалы магниттік өтімділікпен сипатталады: Типтік өкілдері Fe, Co (бұл дұрыс, себебі кобальт деген химиялық элемент белгісі) және Ni болатын ферромагнетиктер үшін және , яғни олар үшін зат көлемінде магнит өрі-сінің айтарлықтай күшеюі байқалады. Бұл ферромагнетиктерде жеке атомдардың магниттік моменттері домендер деп аталатын белгілі бір облыстар шегінде бір бағытқа бағытталған және бұл домендерге бастапқы магниттелуді қамтамасыз етеді. Магнит өрі-сінде жеке домендердің магниттелу векторлары оның күш сызықта-рының бойымен бағытталады, бұл өрістің күшеюіне әкеледі. Гистерезис тұзағын сипаттайтын ферромагнитті материал-дардың маңызды магниттелуін сипаттайтын қанығу индукциясы Bs, сыртқы магнит өрісін алғаннан кейін материалдың магнит-телу дәрежесін көрсететін қалдық индукциясы Br, қалдық индук-ция нөлге тең болатын сыртқы магнит өрісінің кернеулігі – коэр-цитивті күш Нс. Осы барлық параметрлер ферромагнетикті құ-райтын кристаллиметрдің өлшеміне тәуелді. 1.15-суретте әртүрлі ферромагнетиктер үшін кристаллиттер-дің өлшемін өзгерткенде коэрцитивті күштің орташа өзгерісі көр-сетілген. Тәуелділік айқын монотонды емес сипатта екендігін байқауға болады. Кристаллиттер өлшемін 103 мкм-ден субмикронды облыста жататын мәндерге дейін кішірейткенде коэрцитивті күштің көбеюі байқалады. Осы өлшемдік диапазонда d мәндері домен қабырғаларының енінен (40-70 нм) асып түседі. Домен қабырғаларының ені – магниттелу векторының бағытталуы өзгеретін домендер арасындағы бөліну шекарасы болып табылады. Материалдың қайта магниттелуі домен қабырғаларының қозғалысымен байланысты болғандықтан, кристаллитердің өлшемі және олардың қозғалысы кезінде энергия жоғалуының көбеюінен қайта магниттелу қиындайды. жүктеу/скачать 317,14 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|