Et vidunder innen funksjonelle materialer
Som endiamantanvendelse, det involverer et bredt spekter av teknologier og er svært vanskelig. Det krever samarbeidende forskning på ulike felt for å kunne realiseres på relativt kort tid. I fremtiden er det nødvendig å kontinuerlig utvikle og forbedre CVD-diamantvekstteknologi og utforske anvendelsen avCVD-diamantfilm innen akustikk, optikk og elektrisitet. Det vil bli et nytt materiale for høyteknologisk utvikling i det 21. århundre. Anvendelsen av CVD kan brukes til både ingeniørmaterialer og funksjonelle materialer. Det følgende er kun en introduksjon til dens funksjonelle anvendelser.
Hva er et funksjonelt materiale? Funksjonelle materialer refererer til ulike materialer med fysiske og kjemiske funksjoner som lys, elektrisitet, magnetisme, lyd og varme som brukes i industri og teknologi, inkludert elektriske funksjonelle materialer, magnetiske funksjonelle materialer, optiske funksjonelle materialer, superledende materialer, biomedisinske materialer, funksjonelle membraner, etc.
Hva er en funksjonell membran? Hva er dens egenskaper? En funksjonell membran refererer til et tynt filmmateriale med fysiske egenskaper som lys, magnetisme, elektrisk filtrering, adsorpsjon og kjemiske egenskaper som katalyse og reaksjon.
Kjennetegn ved tynnfilmmaterialer: Tynnfilmmaterialer er typiske todimensjonale materialer, det vil si at de er store på to skalaer og små på tredje skala. Sammenlignet med vanlige tredimensjonale bulkmaterialer har det mange egenskaper når det gjelder ytelse og struktur. Den største fordelen er at noen egenskaper ved funksjonelle filmer kan oppnås gjennom spesielle metoder for tynnfilmforberedelse under fremstillingen. Dette er grunnen til at funksjonelle tynnfilmmaterialer har blitt et hett tema for oppmerksomhet og forskning.
Som entodimensjonalt materiale, er den viktigste egenskapen til tynnfilmmaterialer den såkalte størrelsesfunksjonen, som kan brukes til å miniaturisere og integrere ulike komponenter. Mange bruksområder for tynnfilmmaterialer er basert på dette punktet, hvorav den mest typiske er bruk i integrerte kretser og for å øke lagringstettheten til datamaskinlagringskomponenter.
På grunn av den lille størrelsen er den relative andelen av overflaten og grenseflaten i tynnfilmmaterialet relativt stor, og egenskapene som overflaten viser er ekstremt fremtredende. Det er en rekke fysiske effekter knyttet til overflategrenseflaten:
(1) Selektiv transmisjon og refleksjon forårsaket av lysinterferenseffekten;
(2) Uelastisk spredning forårsaket av kollisjon mellom elektroner og overflaten forårsaker endringer i konduktivitet, Hall-koeffisient, strømmagnetfelteffekt, osv.;
(3) Fordi filmtykkelsen er mye mindre enn elektronenes gjennomsnittlige frie banelengde og er nær elektronenes Drobyi-bølgelengde, vil elektronene som beveger seg frem og tilbake mellom filmens to overflater interferere, og energien relatert til overflatens vertikale bevegelse vil anta diskrete verdier, noe som vil påvirke elektrontransporten;
(4) På overflaten blir atomer periodisk avbrutt, og overflateenerginivået og antallet genererte overflatetilstander er av samme størrelsesorden som antallet overflateatomer, noe som vil ha stor innvirkning på materialer med få ladningsbærere, som halvledere;
(5) Antallet naboatomer til de magnetiske overflateatomene avtar, noe som fører til at det magnetiske momentet til overflateatomene øker;
(6) Anisotropi av tynnfilmmaterialer, etc.
Siden ytelsen til tynnfilmmaterialer påvirkes av fremstillingsprosessen, er de fleste av dem i en ikke-likevektstilstand under fremstillingsprosessen. Derfor kan sammensetningen og strukturen til tynnfilmmaterialer endres i et bredt spekter uten å være begrenset av likevektstilstanden. Derfor kan folk fremstille mange materialer som er vanskelige å oppnå med bulkmaterialer og oppnå nye egenskaper. Dette er en viktig egenskap ved tynnfilmmaterialer og en viktig grunn til at tynnfilmmaterialer tiltrekker seg folks oppmerksomhet. Enten kjemiske eller fysiske metoder brukes, kan den designede tynne filmen oppnås.