Utafiti mpya katika jarida la Almasi na Nyenzo Zinazohusiana zinaangazia uwekaji wa almasi ya polycrystalline na mchoro wa FeCoB ili kuunda ruwaza.Kama matokeo ya uvumbuzi huu ulioboreshwa wa kiteknolojia, nyuso za almasi zinaweza kupatikana bila uharibifu na kasoro chache.
Utafiti: Uwekaji wa almasi kwa kuchagua anga katika hali dhabiti kwa kutumia FeCoB yenye muundo wa picha.Kwa hisani ya picha: Bjorn Wilezic/Shutterstock.com
Kupitia mchakato wa uenezaji wa hali dhabiti, filamu za nanocrystalline za FeCoB (Fe:Co:B=60:20:20, uwiano wa atomiki) zinaweza kufikia ulengaji wa kimiani na uondoaji wa almasi katika muundo mdogo.
Almasi zina sifa za kipekee za biochemical na za kuona, pamoja na elasticity ya juu na nguvu.Uimara wake wa hali ya juu ni chanzo muhimu cha maendeleo katika uchakataji wa usahihi wa hali ya juu (teknolojia ya kubadilisha almasi) na njia ya shinikizo kubwa katika anuwai ya mamia ya GPa.
Kutopenyeza kwa kemikali, uimara wa kuona na shughuli za kibaolojia huongeza uwezekano wa muundo wa mifumo inayotumia sifa hizi za utendaji.Diamond amejipatia umaarufu katika nyanja za mechatronics, optics, sensorer na usimamizi wa data.
Ili kuwezesha matumizi yao, kuunganisha almasi na muundo wao huunda matatizo ya wazi.Uwekaji wa ioni tendaji (RIE), plazima iliyounganishwa kwa kufata (ICP), na uwekaji wa miale ya elektroni ni mifano ya mifumo iliyopo ya mchakato inayotumia mbinu za etching (EBIE).
Miundo ya almasi pia huundwa kwa kutumia laser na mbinu za usindikaji wa boriti ya ioni (FIB).Madhumuni ya mbinu hii ya uwongo ni kuharakisha upunguzaji wa data na pia kuruhusu kuongeza maeneo makubwa katika miundo ya uzalishaji mfululizo.Michakato hii hutumia viambishi vya majimaji (plasma, gesi, na miyeyusho ya kimiminiko), ambayo huweka kikomo cha utata wa kijiometri unaoweza kufikiwa.
Kazi hii muhimu inachunguza uondoaji wa nyenzo kwa kuzalisha mvuke wa kemikali na kuunda almasi ya polycrystalline yenye FeCoB (Fe:Co:B, 60:20:20 asilimia ya atomiki) juu ya uso.Tahadhari kuu hulipwa kwa uundaji wa mifano ya TM kwa etching sahihi ya miundo ya kiwango cha mita katika almasi.Almasi ya msingi huunganishwa kwa nanocrystalline FeCoB kwa matibabu ya joto katika 700 hadi 900 ° C kwa dakika 30 hadi 90.
Safu nzima ya sampuli ya almasi inaonyesha muundo wa msingi wa polycrystalline.Ukwaru (Ra) ndani ya kila chembe fulani ilikuwa 3.84 ± 0.47 nm, na ukali wa jumla wa uso ulikuwa 9.6 ± 1.2 nm.Ukali (ndani ya nafaka moja ya almasi) ya safu ya chuma ya FeCoB iliyowekwa ni 3.39 ± 0.26 nm, na urefu wa safu ni 100 ± 10 nm.
Baada ya annealing saa 800 ° C kwa dakika 30, unene wa uso wa chuma uliongezeka hadi 600 ± 100 nm, na ukali wa uso (Ra) uliongezeka hadi 224 ± 22 nm.Wakati wa annealing, atomi za kaboni huenea kwenye safu ya FeCoB, na kusababisha ongezeko la ukubwa.
Sampuli tatu zilizo na tabaka za FeCoB 100 nm nene zilichomwa moto kwa joto la 700, 800, na 900 ° C, mtawaliwa.Wakati kiwango cha joto ni chini ya 700 ° C, hakuna uhusiano mkubwa kati ya almasi na FeCoB, na nyenzo kidogo sana huondolewa baada ya matibabu ya hydrothermal.Uondoaji wa nyenzo huimarishwa hadi joto zaidi ya 800 ° C.
Wakati halijoto ilipofikia 900°C, kiwango cha etching kiliongezeka mara mbili ikilinganishwa na joto la 800°C.Walakini, wasifu wa eneo lililowekwa ni tofauti sana na ule wa mlolongo wa etch uliowekwa (FeCoB).
Mchoro unaoonyesha taswira ya hali dhabiti ili kuunda mchoro: Uwekaji wa hali dhabiti wa almasi unaochagua anga kwa kutumia muundo wa picha wa FeCoB.Sadaka ya picha: Van Z. na Shankar MR et al., Almasi na Nyenzo Zinazohusiana.
Sampuli za FeCoB zenye unene wa nm 100 kwenye almasi zilichakatwa kwa 800 ° C kwa dakika 30, 60 na 90, mtawalia.
Ukwaru (Ra) wa eneo lililochongwa ulibainishwa kama utendaji wa muda wa kujibu katika 800°C.Ugumu wa sampuli baada ya annealing kwa dakika 30, 60 na 90 ilikuwa 186 ± 28 nm, 203 ± 26 nm na 212 ± 30 nm, kwa mtiririko huo.Kwa kina cha etch ya 500, 800, au 100 nm, uwiano (RD) wa ukali wa eneo la kuchonga kwa kina cha etch ni 0.372, 0.254, na 0.212, kwa mtiririko huo.
Ukali wa eneo lililowekwa hauongezi sana kwa kuongezeka kwa kina cha etching.Imegunduliwa kuwa halijoto inayohitajika kwa athari kati ya almasi na HM etchant inazidi 700°C.
Matokeo ya utafiti yanaonyesha kuwa FeCoB inaweza kuondoa almasi kwa kasi zaidi kuliko Fe au Co pekee.
Muda wa kutuma: Aug-31-2023