Una meravella en el camp dels materials funcionals
Com adiamantaplicació, implica una àmplia gamma de tecnologies i és molt difícil. Requereix una investigació cooperativa en diversos camps per dur-la a terme en un període de temps relativament curt. En el futur, cal desenvolupar i millorar contínuament la tecnologia de creixement de diamants CVD i explorar l'aplicació dediamant CVDpel·lícula en acústica, òptica i electricitat. Es convertirà en un nou material per al desenvolupament d'alta tecnologia al segle XXI. L'aplicació de la CVD es pot utilitzar tant per a materials d'enginyeria com per a materials funcionals. El següent és només una introducció a les seves aplicacions funcionals.
Què és un material funcional? Els materials funcionals fan referència a diversos materials amb funcions físiques i químiques com la llum, l'electricitat, el magnetisme, el so i la calor que s'utilitzen en la indústria i la tecnologia, incloent-hi materials funcionals elèctrics, materials funcionals magnètics, materials funcionals òptics, materials superconductors, materials biomèdics, membranes funcionals, etc.
Què és una membrana funcional? Quines són les seves característiques? La membrana funcional es refereix a un material de pel·lícula fina amb propietats físiques com la llum, el magnetisme, la filtració elèctrica, l'adsorció i propietats químiques com la catàlisi i la reacció.
Característiques dels materials de pel·lícula fina: Els materials de pel·lícula fina són materials bidimensionals típics, és a dir, són grans en dues escales i petits en la tercera. En comparació amb els materials tridimensionals a granel que s'utilitzen habitualment, tenen moltes característiques de rendiment i estructura. La característica més important és que algunes propietats de les pel·lícules funcionals es poden aconseguir mitjançant mètodes especials de preparació de pel·lícules primes durant la preparació. És per això que els materials funcionals de pel·lícula fina s'han convertit en un tema candent d'atenció i investigació.
Com amaterial bidimensional, la característica més important dels materials de pel·lícula fina és l'anomenada característica de mida, que es pot utilitzar per miniaturitzar i integrar diversos components. Molts usos dels materials de pel·lícula fina es basen en aquest punt, el més típic dels quals s'utilitza en circuits integrats i per augmentar la densitat d'emmagatzematge dels components d'emmagatzematge dels ordinadors.
A causa de la petita mida, la proporció relativa de la superfície i la interfície en el material de pel·lícula fina és relativament gran, i les propietats que exhibeix la superfície són extremadament destacades. Hi ha una sèrie d'efectes físics relacionats amb la interfície superficial:
(1) Transmissió i reflexió selectives causades per l'efecte d'interferència lumínica;
(2) La dispersió inelàstica causada per la col·lisió entre els electrons i la superfície provoca canvis en la conductivitat, el coeficient Hall, l'efecte del camp magnètic de corrent, etc.;
(3) Com que el gruix de la pel·lícula és molt més petit que el recorregut lliure mitjà dels electrons i és proper a la longitud d'ona de Drobyi dels electrons, els electrons que es mouen d'anada i tornada entre les dues superfícies de la pel·lícula interferiran, i l'energia relacionada amb el moviment vertical de la superfície prendrà valors discrets, cosa que afectarà el transport d'electrons;
(4) A la superfície, els àtoms s'interrompen periòdicament, i el nivell d'energia superficial i el nombre d'estats superficials generats són del mateix ordre de magnitud que el nombre d'àtoms superficials, cosa que tindrà un gran impacte en materials amb pocs portadors com els semiconductors;
(5) El nombre d'àtoms veïns dels àtoms magnètics de la superfície disminueix, cosa que fa que el moment magnètic dels àtoms de la superfície augmenti;
(6) Anisotropia de materials de pel·lícula fina, etc.
Com que el rendiment dels materials de pel·lícula fina es veu afectat pel procés de preparació, la majoria d'ells es troben en un estat de no equilibri durant el procés de preparació. Per tant, la composició i l'estructura dels materials de pel·lícula fina es poden canviar en un ampli rang sense estar restringides per l'estat d'equilibri. Per tant, les persones poden preparar molts materials que són difícils d'aconseguir amb materials a granel i obtenir noves propietats. Aquesta és una característica important dels materials de pel·lícula fina i una raó important per la qual els materials de pel·lícula fina atreuen l'atenció de la gent. Tant si s'utilitzen mètodes químics com físics, es pot obtenir la pel·lícula fina dissenyada.