Ένα θαύμα στον τομέα των λειτουργικών υλικών
Ωςδιαμάντιεφαρμογή, περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών και είναι πολύ δύσκολη. Απαιτεί συνεργατική έρευνα σε διάφορους τομείς για να πραγματοποιηθεί σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Στο μέλλον, είναι απαραίτητο να αναπτύσσεται και να βελτιώνεται συνεχώς η τεχνολογία ανάπτυξης διαμαντιών CVD και να διερευνάται η εφαρμογή τηςΔιαμάντι καρδιαγγειακής νόσουφιλμ στην ακουστική, την οπτική και τον ηλεκτρισμό. Θα γίνει ένα νέο υλικό για την ανάπτυξη υψηλής τεχνολογίας στον 21ο αιώνα. Η εφαρμογή της CVD μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για μηχανικά υλικά όσο και για λειτουργικά υλικά. Τα παρακάτω αποτελούν μόνο μια εισαγωγή στις λειτουργικές εφαρμογές της.
Τι είναι ένα λειτουργικό υλικό; Τα λειτουργικά υλικά αναφέρονται σε διάφορα υλικά με φυσικές και χημικές λειτουργίες όπως το φως, ο ηλεκτρισμός, ο μαγνητισμός, ο ήχος και η θερμότητα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και την τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών λειτουργικών υλικών, των μαγνητικών λειτουργικών υλικών, των οπτικών λειτουργικών υλικών, των υπεραγώγιμων υλικών, των βιοϊατρικών υλικών, των λειτουργικών μεμβρανών κ.λπ.
Τι είναι μια λειτουργική μεμβράνη; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της; Η λειτουργική μεμβράνη αναφέρεται σε ένα λεπτό υλικό με φυσικές ιδιότητες όπως το φως, ο μαγνητισμός, η ηλεκτρική διήθηση, η προσρόφηση και χημικές ιδιότητες όπως η κατάλυση και η αντίδραση.
Χαρακτηριστικά υλικών λεπτής μεμβράνης: Τα υλικά λεπτής μεμβράνης είναι τυπικά δισδιάστατα υλικά, δηλαδή είναι μεγάλα σε δύο κλίμακες και μικρά στην τρίτη κλίμακα. Σε σύγκριση με τα συνήθως χρησιμοποιούμενα τρισδιάστατα υλικά χύδην, έχουν πολλά χαρακτηριστικά στην απόδοση και τη δομή. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό είναι ότι ορισμένες ιδιότητες των λειτουργικών μεμβρανών μπορούν να επιτευχθούν μέσω ειδικών μεθόδων προετοιμασίας λεπτών μεμβρανών κατά την προετοιμασία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα λειτουργικά υλικά λεπτής μεμβράνης έχουν γίνει ένα καυτό θέμα προσοχής και έρευνας.
Ωςδισδιάστατο υλικό, το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό των υλικών λεπτής μεμβράνης είναι το λεγόμενο χαρακτηριστικό μεγέθους, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σμίκρυνση και την ενσωμάτωση διαφόρων εξαρτημάτων. Πολλές χρήσεις των υλικών λεπτής μεμβράνης βασίζονται σε αυτό το σημείο, η πιο συνηθισμένη από τις οποίες χρησιμοποιείται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα και για την αύξηση της πυκνότητας αποθήκευσης των εξαρτημάτων αποθήκευσης υπολογιστών.
Λόγω του μικρού μεγέθους, η σχετική αναλογία της επιφάνειας και της διεπιφάνειας στο υλικό λεπτής μεμβράνης είναι σχετικά μεγάλη και οι ιδιότητες που επιδεικνύει η επιφάνεια είναι εξαιρετικά εμφανείς. Υπάρχει μια σειρά από φυσικά φαινόμενα που σχετίζονται με την επιφανειακή διεπιφάνεια:
(1) Επιλεκτική μετάδοση και ανάκλαση που προκαλείται από το φαινόμενο παρεμβολής φωτός.
(2) Η ανελαστική σκέδαση που προκαλείται από τη σύγκρουση μεταξύ ηλεκτρονίων και επιφάνειας προκαλεί αλλαγές στην αγωγιμότητα, τον συντελεστή Hall, την επίδραση του μαγνητικού πεδίου ρεύματος κ.λπ.
(3) Επειδή το πάχος του φιλμ είναι πολύ μικρότερο από τη μέση ελεύθερη διαδρομή των ηλεκτρονίων και είναι κοντά στο μήκος κύματος Drobyi των ηλεκτρονίων, τα ηλεκτρόνια που κινούνται μπρος-πίσω μεταξύ των δύο επιφανειών του φιλμ θα συμβάλλουν και η ενέργεια που σχετίζεται με την κατακόρυφη κίνηση της επιφάνειας θα λάβει διακριτές τιμές, οι οποίες θα επηρεάσουν τη μεταφορά ηλεκτρονίων.
(4) Στην επιφάνεια, τα άτομα διακόπτονται περιοδικά και το επίπεδο ενέργειας της επιφάνειας και ο αριθμός των επιφανειακών καταστάσεων που δημιουργούνται είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με τον αριθμό των επιφανειακών ατόμων, κάτι που θα έχει μεγάλο αντίκτυπο σε υλικά με λίγους φορείς, όπως οι ημιαγωγοί.
(5) Ο αριθμός των γειτονικών ατόμων των επιφανειακών μαγνητικών ατόμων μειώνεται, με αποτέλεσμα την αύξηση της μαγνητικής ροπής των επιφανειακών ατόμων.
(6) Ανισοτροπία υλικών λεπτής μεμβράνης, κ.λπ.
Δεδομένου ότι η απόδοση των υλικών λεπτής μεμβράνης επηρεάζεται από τη διαδικασία παρασκευής, τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται σε κατάσταση μη ισορροπίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής. Επομένως, η σύνθεση και η δομή των υλικών λεπτής μεμβράνης μπορούν να αλλάξουν σε μεγάλο βαθμό χωρίς να περιορίζονται από την κατάσταση ισορροπίας. Επομένως, οι άνθρωποι μπορούν να παρασκευάσουν πολλά υλικά που είναι δύσκολο να επιτευχθούν με χύμα υλικά και να αποκτήσουν νέες ιδιότητες. Αυτό είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των υλικών λεπτής μεμβράνης και ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο τα υλικά λεπτής μεμβράνης προσελκύουν την προσοχή των ανθρώπων. Είτε χρησιμοποιούνται χημικές είτε φυσικές μέθοδοι, μπορεί να επιτευχθεί η σχεδιασμένη λεπτή μεμβράνη.