Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Створення композиційних матеріалів на основі поруватого кремнію.






Як приклад створення композитних матеріалів на основі ПК розглянемо модифікування пористого кремнію магнітними матеріалами. Перспективність отримання сітки магнітних циліндрів в кремнієвій матриці зв'язується з можливістю створення на їх основі пристроїв для надщільного магнітного запису, а також композиційних і гібридних матеріалів.

Однак відомо, що при зменшенні розмірів частинок для 3 d -металів відбувається перехід в однодоменний та суперпарамагнітний стан.Для сферичних частинок Fe, Co і Ni величина Dcrit 14 нм, 70 нм і 50 нм відповідно, а для Fe3O4 і γ -Fe2O3- 128 і 166 нм.

 

Рис. 3.8. РЕМ зображення нанокомпозитної системи ПК/ Fe3O4.

Запобігти переходу можна охолоджуючи матеріал, зменшуючи теплову енергію, і, як наслідок, відсуваючи межу переходу в суперпарамагнітний стан. Але найбільш перспективний метод - змінювати склад, мікроструктуру і геометричну форму частинок, намагаючись додатково фіксувати магнітний момент. На сьогодні ПК є перспективною матрицею для формування наночастинок 3 d – металів малих розмірів, що не втратили своїх магнітних властивостей.

У випадку використання в біомедицині (наприклад для візуалізації ракових клітин або клітинної терапії) необхідно щоб частинки були суперпарамагнітними, але між ними не було магнітної взаємодії. Було створено суперпарамагнітні нанокомпозитні системи (ПК/ Fe3O4) з максимальним магнітним моментом (рис. 3.8). Виявилося, що температура переходу в суперпарамагнітний стан залежить від розміру частинок і відстані між ними, а отже може управлятися розміром та морфологією пор матриці ПК.

Рис. 3.9. РЕМ зображення ВНТ на ПК.

 

Особлива морфологія ПК, а також легкість керування його структурою дозволили використовувати ПК як підкладку для зростання вуглецевих нанотрубок (ВНТ), в тому числі масивів орієнтованих ВНТ. Існує два шляхи отримання масивів орієнтованих ВНТ: орієнтація вже існуючих ВНТ, і зростання орієнтованих НТ на підкладках, використовуючи каталітичні методи. Наночастинки заліза, нікелю та інших каталізаторів були сформовані в результаті просочування ПК солями цих металів та подальшого відпалу. Підкладка поміщалася в середу буферного газу і ацетилену, що знаходилися при температурі 700°С, де відбувався каталітичний процес термічного розпаду ацетилену і ріст ВНТ (ис. 3.9).

Як ми вже зауважували, ПК є підкладкою для епітаксії багатьох напівпровідників. Крім цього, на цій підкладці можливий процес кристалізації білків або ріст кристалічної форми SiО2 –тридиміту при кімнатній температурі (рис. 3.10), хоча ріст фази тридиміту на монокристалічному Si можливий при температурах вищих за 1000˚ С.

Рис. 3.10. РЕМ зображення тридиміту на ПК.

 

Лекція 4.Хімія поверхні поруватого кремнію та її вплив на властивості матеріалу. Вода в порах. Модифікація поруватого кремнію під час зберігання на повітрі та хімічною обробкою.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.