Stebuklas funkcinių medžiagų srityje
Kaipdeimantastaikymas apima platų technologijų spektrą ir yra labai sudėtingas. Tam reikia bendradarbiavimo su įvairiomis sritimis, kad tai būtų įgyvendinta per gana trumpą laiką. Ateityje būtina nuolat tobulinti ir tobulinti CVD deimantų auginimo technologiją bei tyrinėti pritaikymo galimybes.CVD deimantasplėvelė akustikoje, optikoje ir elektros pramonėje. XXI amžiuje tai taps nauja medžiaga aukštųjų technologijų plėtrai. CVD gali būti naudojamas tiek inžinerinėms medžiagoms, tiek funkcinėms medžiagoms. Toliau pateikiamas tik įvadas apie jo funkcinį pritaikymą.
Kas yra funkcinė medžiaga? Funkcinės medžiagos – tai įvairios medžiagos, atliekančios fizines ir chemines funkcijas, tokias kaip šviesa, elektra, magnetizmas, garsas ir šiluma, naudojamos pramonėje ir technologijose, įskaitant elektrines funkcines medžiagas, magnetines funkcines medžiagas, optines funkcines medžiagas, superlaidžias medžiagas, biomedicinines medžiagas, funkcines membranas ir kt.
Kas yra funkcinė membrana? Kokios jos savybės? Funkcinė membrana – tai plona plėvelė, pasižyminti tokiomis fizinėmis savybėmis kaip šviesa, magnetizmas, elektrinis filtravimas, adsorbcija ir cheminėmis savybėmis, tokiomis kaip katalizė ir reakcija.
Plonų plėvelių medžiagų charakteristikos: Plonų plėvelių medžiagos yra tipiškos dvimatės medžiagos, t. y. jos yra didelės dviem masteliais ir mažos trečiuoju masteliu. Palyginti su įprastai naudojamomis trimatėmis birių medžiagų medžiagomis, jos pasižymi daugybe savybių, susijusių su eksploatacinėmis savybėmis ir struktūra. Didžiausias funkcinių plėvelių bruožas yra tas, kad kai kurias funkcinių plėvelių savybes galima pasiekti taikant specialius plonų plėvelių paruošimo metodus. Štai kodėl plonų plėvelių funkcinės medžiagos tapo karšta dėmesio ir tyrimų tema.
Kaipdvimatė medžiagaSvarbiausia plonasluoksnių medžiagų savybė yra vadinamoji dydžio savybė, kurią galima naudoti miniatiūrizuojant ir integruojant įvairius komponentus. Daugelis plonasluoksnių medžiagų panaudojimo būdų grindžiami šiuo teiginiu, iš kurių tipiškiausias yra naudojimas integrinėse grandinėse ir kompiuterių atminties komponentų saugojimo tankio didinimas.
Dėl mažo dydžio plonos plėvelės medžiagos paviršiaus ir sąsajos santykinė dalis yra gana didelė, o paviršiaus savybės yra itin ryškios. Su paviršiaus sąsaja susiję keli fiziniai efektai:
(1) Selektyvus pralaidumas ir atspindys, kurį sukelia šviesos interferencijos efektas;
(2) Neelastingas sklaidymasis, kurį sukelia elektronų susidūrimas su paviršiumi, sukelia laidumo, Holo koeficiento, srovės magnetinio lauko efekto ir kt. pokyčius;
(3) Kadangi plėvelės storis yra daug mažesnis už vidutinį laisvą elektronų kelią ir artimas Drobyi bangos ilgiui, tarp dviejų plėvelės paviršių judantys elektronai interferuos, o su vertikaliu paviršiaus judėjimu susijusi energija įgis diskretines vertes, kurios turės įtakos elektronų pernašai;
(4) Paviršiuje atomai periodiškai nutraukiami, o paviršiaus energijos lygis ir susidarančių paviršiaus būsenų skaičius yra tokio pat dydžio kaip ir paviršiaus atomų skaičius, o tai turės didelę įtaką medžiagoms su nedideliu krūvininkų skaičiumi, tokioms kaip puslaidininkiai;
(5) Paviršinių magnetinių atomų gretimų atomų skaičius mažėja, todėl paviršiaus atomų magnetinis momentas padidėja;
(6) Plonasluoksnių medžiagų anizotropija ir kt.
Kadangi plonų plėvelių medžiagų eksploatacinėms savybėms įtakos turi paruošimo procesas, dauguma jų paruošimo proceso metu yra nepusiausvyros būsenoje. Todėl plonų plėvelių medžiagų sudėtį ir struktūrą galima keisti plačiame diapazone, neribojant pusiausvyros būsenos. Todėl žmonės gali paruošti daugybę medžiagų, kurias sunku pasiekti su biriomis medžiagomis, ir įgyti naujų savybių. Tai yra svarbi plonų plėvelių medžiagų savybė ir svarbi priežastis, kodėl plonų plėvelių medžiagos patraukia žmonių dėmesį. Nesvarbu, ar naudojami cheminiai, ar fizikiniai metodai, galima gauti suprojektuotą ploną plėvelę.