باستخدام النيوترون سبين صدى حل انتشار الرعي للتحقيق في مواد الخلايا الشمسية العضوية

الهدف العام من التجربة التالية هو إثبات أن النيوترونات تدور ، وصدى حل تشتت حوادث الرعي. يمكن استخدام Suris لاستكشاف مقاييس الطول الموجودة في عينات الأغشية الرقيقة غير المنتظمة مثل الطبقة النشطة داخل الخلايا الشمسية البوليمرية. يتم تحقيق ذلك من خلال إعداد عينات مناسبة ذات هياكل غير منتظمة كخطوة ثانية.

يتم قياس مقاييس طول هذه الهياكل باستخدام تقنيات الفحص المجهري البصري والقوة الذرية التقليدية للتأكد من وجود هياكل غير منتظمة. بعد ذلك ، يتم أخذ قياسات النيوترونات سوريس باستخدام العينات المعدة. تم الحصول على النتائج التي تظهر أن مقاييس الطول التي لوحظت في تجارب سوريس تتطابق مع نتائج الفحص المجهري التقليدي.

هذا يدل على أن تشتت حادث الرعي الذي تم حل صدى النيوترونات قادر على استكشاف هذا النوع من العينات. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية مثل الفحص المجهري المسبار ، الذي ينظر إلى بنية السطح ، هي أنه يجب أن يكون قادرا على فحص الهياكل داخل العينة وكذلك على السطح. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في كل مجال الخزان لقدم البوليمر ، مثل كيف تؤثر البنية النانوية داخل الطبقة النشطة لجهاز خزان فول قدم البوليمر على أدائها كما هو موضح في هذا التصوير التخطيطي.

تبدأ التجربة بإعداد رقائق سيليكون نظيفة بالبلازما. Spinco كل رقاقة مع pdot PSS لإنشاء فيلم رقيق. بعد التجفيف ، أضف طبقة ثانية إلى كل ركيزة مطلية عن طريق الدوران.

طلاء محلول محضر من P ثلاثة HT PCBM. ضع جانبا عينة واحدة وركبة حراريا ، والعينة الأخرى لمدة ساعة واحدة عند 150 درجة مئوية لتنمو أضواء بلورية على سطح الأغشية الرقيقة مع اكتمال الركوع. استخدم مجهريا ضوئيا لالتقاط صور لكلتا العينتين.

قم أيضا بعمل صورة مجهر القوة الذرية لكل عينة لإجراء التجارب. خذ العينات إلى خط شعاع نيوتروني هنا ISIS. حدد أولا العينة لتوفير استقطاب مرجعي وقم بمحاذاة جدول تحديد المواقع لخط الحزمة النيوتروناتية.

ثم قم بمحاذاة العينتين المحضرتين على الطاولة. بعد المرور عبر العينة ، سيستمر الشعاع حتى نهاية خط الشعاع هنا. بعد المحلل ، استخدم كاشف الوميض الموجه رأسيا لجمع البيانات للتجربة.

مع وضع العينات في مكانها ، قم بتأمين منطقة خط الحزمة. استمر في التجربة في غرفة التحكم. قم بإعداد مقياس الانعكاس المرآوي لإنتاج أطوال موجية من أنجستروم إلى 14 أنجستروم ، وضبط الأداة لموازنة العدد الإجمالي للمواكب النيوترونية في كل ذراع من أذرع الجهاز.

اجمع البيانات للتحقق من ضبط الأداة بشكل صحيح. يجب أن يوضح الرسم البياني للضبط أن جميع الأطوال الموجية للنيوترونات تعامل بالتساوي. بعد ذلك ، اضبط زاوية حوادث الرعي هنا ، 0.3 درجة عن طريق إمالة جدول العينة بحيث يسقط الحزمة النيوترونية على العينة المرجعية للاستقطاب.

حرك مرحلة ترجمة العينة لوضع العينة المرجعية للاستقطاب في الحزمة النيوتروناتية. استخدم كاشف الوميض لقياس شدة النيوترونات المتناثرة كدالة للموضع لكل من الدوران لأعلى والدوران لأسفل. بعد حوالي ساعة واحدة ، قم بترجمة مرحلة العينة لقياس العينة التي تهمك.

اتبع نفس الإجراء لتسجيل شدة النيوترونات لكل من اتجاهات الدوران لأعلى والدوران لأسفل بالتناوب بين العينتين على فترات تبلغ حوالي ساعة واحدة حتى يتم الحصول على بيانات كافية. تتكون البيانات من خرائط كثافة ثنائية الأبعاد لأعلى وتدور لأسفل لكل عينة ، وحساب الاستقطاب P لكل بكسل في مجموعات البيانات. باستخدام هذه الصيغة.

هنا أنا لأعلى وأنا لأسفل هي شدة الدوران لأعلى والدوران لأسفل على التوالي تطبيع الاستقطاب للعينة محل الاهتمام باستخدام استقطاب بيانات العينة المرجعية. يمكن الآن فحص مخطط الاستقطاب الطبيعي للعينة محل الاهتمام. حدد منطقة من المؤامرة للتكامل في هذه الحالة بين أرقام الكاشف واحد 10 والآخر 18 واحصل على وظيفة الارتباط الزائد.

أخيرا ، ارسم البيانات للتعويض عن كثافات طول التشتت المختلفة بأطوال موجية مختلفة. تتم مقارنة سجل الإشارات الطبيعية من كل من عينة الركوع و A هنا كدالة لطول صدى الدوران بالنانومتر. لم تحتوي العينة غير الضرورية باللون الأحمر على أي ارتباطات هيكلية على مقاييس الطول التي يكون القياس حساسا لها.

وهذا ما يفسر الخط المسطح عند الصفر ، والذي يتوافق مع الاستقطاب الطبيعي لواحد. تبدأ بيانات عينة ene باللون الأسود عند الصفر ، لكن الاستقطاب يتحلل بشكل كبير مع زيادة طول صدى الدوران حتى يتم الوصول إلى الهضبة عند 1،200 نانومتر. تتوافق البيانات مع الحد الأقصى لمتوسط قطر الجسيمات البالغ حوالي 1،200 نانومتر.

إذا افترض أنه لا يوجد جيران قريبون ، فهذا افتراض معقول من قياسات الفحص المجهري السابقة. لا تزال تجارب S في مهدها ، لكننا نتوقع استخدام هذه التقنية لاستكشاف الهياكل المتنوعة داخل الأغشية الرقيقة في المستقبل القريب.