Teadlased kasutavad mõõteseadmete täpsuse parandamiseks nanotehnoloogiat

An Introduction to Refrigerant Technology/How It Works in a HVAC SYSTEM -Science in Refrigeration (Aprill 2019).

Anonim

Teadlased Rahvuslikust Teaduskunstikõrgkoolist ja kaastöötajad on sünteesinud mitmekihilised nanovad, et uurida nende magnetresistentsuse omadusi. Selle efekti parandamine võimaldab teadlastel suurendada erinevate mõõteseadmete näitajate täpsust, nagu kompassid ja kiirgusmonitorid. Uuringu tulemused on avaldatud trükises pealkirjaga "Maatriksi sünteesis saadud Cu / Ni nanoosakeste struktuur".

Kunstlike nanostruktuuride ainulaadsed omadused on metallist õhukeste kihtide suur magnetresistentsus. Seda efekti kasutatakse erinevates elektroonikaseadmetes.

Teadlased sünteesivad mitmekihilised vask ja nikli nanovad, et uurida nende omadusi, mis sõltuvad kihtide kompositsioonist ja geomeetrilisest vormist. "Me ootame, et üleminek mitmekihilistele nanovarjudele suurendab seda magnetresistentsuse efekti märkimisväärselt. Täna valime nanoosakeste sünteesi meetodi, et seda efekti saavutada, " ütles kaasautor Moskva Elektroonika ja matemaatika instituudi Ilia Doludenko (MIEM HSE).

Sünteesiparameetrite ja kristallstruktuuri vahelise korrelatsiooni kindlakstegemiseks õpetlased sünteesisid erineva pikkusega nanovarju. Nanojuki pikkus määrati sadestumise tsüklite arvu järgi; üks tsükkel on üks nikli kiht ja üks vase kiht. Nanojukite suurus määrati skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) abil. Nanovõrrandite kihtide paaride arv oli vastavalt elektroodeerimistsüklite arvule 10, 20 või 50.

Kui nanovõrrandi pikkust võrreldi kihtide arvuga, siis selgus, et nanovooluse pikkuse ja kihtide arvu suhe oli mittelineaarne. 10, 20 ja 50 paari kihtidest koosnevate nanovarude keskmised pikkused olid vastavalt 1, 54 μm, 2, 6 μm ja 4, 75 μm. Kõikidel sünteesitud nanovooladel oli terasstruktuur erineva suurusega kristallidega 5-20 nm kuni 100 nm. Suurte heledate peegelduste põhjuseks olid peamiselt metallid (Ni ja Cu), samas kui hajutatud rõngad ja väikesed peegeldused on üldiselt seotud vaskoksiidide olemasoluga.

Elementanalüüs kinnitas vaheldumisi Ni ja Cu kihtide olemasolu kõigis uuringu nanovoolades. Kuid kihtide vastastikune paigutus võib erineda. Ni ja Cu kihid ühes nanoosakeses võivad olla orienteeritud selle teljega risti või olema teatud nurga all. Sama nanoosari üksikutele üksustele võivad olla erinevad paksused. Üksikute ühikute paksus nanovarudes on vahemikus 50-400 nm.

Uuringu autorite sõnul sõltub see heterogeensus paari parameetritest ja väheneb pooride suu lähemale. See viib voolu suurenemiseni, sadestumise määra paranemiseni ja sellest tulenevalt hoiustatud kihi paksuse suurenemiseni. Teiseks võimalikuks põhjuseks on erinevate metallide ioonide difusioonivõimenduse erinevus. Sellega selgitatakse nanoosakeste pikkuste ja eespool nimetatud numbriliste kihtide vahelist mittelineaarset suhet. Osade üksuste koosseisu uurimine näitas, et vasküksused koosnevad peamiselt vasest, kuid nikkel puudub peaaegu täielikult. Teisest küljest sisaldavad nikliüksused alati teatavat vase kogust. See summa võib mõnikord olla kuni 20%.

Nende leidude asjakohasus on seotud täpsemate ja odavamate liikumisandurite, kiiruse, asukoha, hetke- ja muude parameetritega. Selliseid vahendeid võiks kasutada autotööstuses või meditsiiniseadmete ja kiirgusmonitoride ning elektrooniliste kompasside tootmiseks või parandamiseks.

menu
menu