السائبة وتوليف رقيقة أكاسيد استقرت الانتروبيا شكل تركيبي البديل

يمكن أن يساعد هذا الإجراء في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجتمع الأكسيد الوظيفي ، مثل كيفية تأثير الاضطراب الكيميائي والفيزيائي بشكل مباشر على المغناطيسية بعيدة المدى. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بدرجة كبيرة من الضبط في كيمياء المواد ويمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من تركيبات ESO. يوضح الإجراء بيتر مايزنهايمر ، طالب دراسات عليا في مختبري.

أولا ، قم بطحن مساحيق الأكسيد المطلوبة واستخدم مكبس القالب لضغط المسحوق في حبيبات لتشكيل الهدف. تلبيد الهدف في الهواء عند 1 ، 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. بعد ذلك ، بينما لا تزال عند 1 ، 100 درجة مئوية ، قم بإزالة البوتقة التي تحتوي على الهدف من الفرن.

استخدم الملقط لوضع الهدف على نفس السطح الذي يتحمل الحرارة. انتظر حتى يتوقف الهدف عن التوهج وقم بإخماد الهدف بسرعة في ماء بدرجة حرارة الغرفة. عندما لا يكون الهدف يتفجر ، قم بإزالة الهدف من الماء وضعه جانبا حتى يجف في الهواء.

بمجرد أن يصبح الهدف باردا وجافا ، احسب الكثافة المستهدفة والنسبة المئوية للكثافة النظرية. إذا كانت الكثافة المقاسة غير كافية لترسيب الليزر النبضي ، فقم بإعادة طحن الهدف وإعادة تشغيله. قم بإعداد أهداف إضافية بهذه الطريقة حسب الرغبة.

قم بتلميع كل هدف بحركة دائرية باستخدام حبيبات أدق تدريجيا من ورق كربيد السيليكون حتى يصبح السطح عاكسا وموحدا. قم بتخزين الأهداف المصقولة في مجفف حتى تصبح جاهزة لبدء إجراء الترسيب بالليزر النبضي. تأكد من أن ليزر الإكسيمر النبضي الكريبتون والفلورايد 248 نانومتر بعرض نبضي يبلغ حوالي 20 نانوثانية جاهز للاستخدام.

ضع الأهداف المصقولة على الرف الدائري الدوار في غرفة الترسيب. ضع قطعة من ورق الاحتراق بحجم سنتيمترين × سنتيمترين على الهدف النهائي في مسار الحزمة. نبض الليزر مرة واحدة وقم بقياس علامة الحرق الناتجة عبر كلا المحورين.

اضبط عدسة التركيز البؤري حتى تنتج نبضة الشعاع قطع ناقص 0.27 × 0.24 سم. ثم قم بإزالة ورق الاحتراق وأغلق باب الغرفة. قم بإخلاء الغرفة إلى 0.5 torr أو 67 باسكال باستخدام مضخة خشنة للتمرير الجاف.

ثم قم بتدوير المضخة التوربينية إلى 1 ، 000 هرتز وضخ غرفة الترسيب إلى ضغط أساسي لا يقل عن 10 إلى سالب السابع أو 1.3 في 10 إلى سالب باسكال خامس ، كما تم قياسه بواسطة مقياس التأين. بمجرد تحقيق هذا الضغط ، قم بتقليل المضخة التوربينية إلى 200 هرتز. بعد ذلك ، قم بصوتنة ركيزة أكسيد المغنيسيوم المصقول من جانب واحد لمدة دقيقتين لكل منها في ثلاثي كلورو الإيثيلين من فئة أشباه الموصلات ، والأسيتون من الدرجة أشباه الموصلات ، وكحول الأيزوبروبيل عالي النقاء.

جفف الركيزة بغاز النيتروجين المضغوط فائق الجفاف. استخدم كمية صغيرة من الطلاء الفضي الموصل حراريا لتثبيت الركيزة على أسطوانة الركيزة. قم بتسخين الركيزة والسطح الزجاجي على لوح ساخن لمدة 100 درجة مئوية لمدة 10 دقائق لمعالجة الطلاء.

استخدم أداة النقل الخارجية لوضع أسطوانة الركيزة على ذراع النقل في قفل الحمل الخاص ب PLD. أغلق قفل الحمل وضخه إلى 10 على الأقل إلى السابع أو 1.3 في 10 إلى سالب باسكال خامس. ثم افتح صمام البوابة بين قفل الحمل وغرفة الترسيب واستخدم ذراع النقل لتركيب السطح الزجاجي على مجموعة السخان.

اسحب ذراع النقل إلى قفل الحمل وأغلق صمام البوابة. اخفض السخان لتحقيق مسافة مستهدفة للركيزة تبلغ سبعة سنتيمترات. بعد ذلك ، ضع مقياس الطاقة في مسار الشعاع قبل الغرفة مباشرة.

قم بإشعاع الصمام الثنائي الضوئي على العداد ب 50 نبضة ليزر بمعدل اثنين هرتز وحدد متوسط الطاقة. اضبط جهد الإثارة بالليزر للوصول إلى متوسط طاقة نبضة تبلغ 310 مللي جول ، مع استقرار زائد أو ناقص 10 مللي جول. قم بإزالة عداد الطاقة عند الانتهاء.

قم بتسخين الركيزة عند 1 ، 000 درجة مئوية عند 30 درجة مئوية في الدقيقة تحت الفراغ. امسك الركيزة عند درجة الحرارة هذه لمدة 30 دقيقة لإزالة هيدروكسيل سطح بلورة أكسيد المغنيسيوم. بعد ذلك ، قم بتبريد الركيزة إلى 300 درجة مئوية عند 30 درجة مئوية في الدقيقة واترك الركيزة تتوازن عند درجة الحرارة هذه لمدة 10 دقائق.

بمجرد استقرار الضغط الجزئي للأكسجين ، اضبط الهدف المطلوب على البيانات النقطية وتدويرها وتأكد من إغلاق غالق الركيزة. استئصال الهدف ل 2,000 نبضة بمعدل خمسة هرتز. ثم افتح مصراع الركيزة ، ونبض الليزر 10 ، 000 مرة عند ستة هرتز لإيداع فيلم أكسيد مستقر بالانتروبيا بسمك 80 نانومتر تقريبا على الركيزة.

بعد انتهاء الترسيب ، قم بزيادة الضغط الجزئي للأكسجين في الغرفة إلى واحد أو 133 باسكال لمنع تكوين شواغر الأكسجين. قم بتبريد العينة إلى 40 درجة مئوية عند 10 درجات مئوية في الدقيقة. ثم أغلق تدفق غاز الأكسجين واترك ضغط الغرفة يستقر

افتح صمام البوابة ، وارفع السخان ، واستخدم ذراع النقل لتحريك أسطوانة الركيزة إلى قفل الحمل. أغلق صمام البوابة وتنفيس قفل الحمل للضغط الجوي. قم بإزالة سطح الركيزة باستخدام أداة النقل الخارجية.

استخدم شفرة حلاقة لفصل العينة عن السطح الزجاجي. قم بتلميع السطح الزجاجي لإزالة الطلاء الفضي والمواد المترسبة عند الانتهاء. أظهر حيودان للأشعة السينية ثيتا-أوميغا لمتغير الكوبالت وأكاسيد مستقرة بالإنتروبيا المتغيرة من النحاس كسيراميك سائب أن العينات المركبة كانت بنية الملح الصخري بدون مراحل ثانوية.

كانت الأغشية المترسبة أحادية البلورية وفوقية إلى ركيزة أكسيد المغنيسيوم الموجهة نحو صفر صفر واحد كما هو موضح فقط من خلال قمم الفيلم صفر صفر واثنين وصفر صفر أربعة التي لوحظت. لوحظت هامش Laue حول هذه القمم ، مما يشير إلى أن الأفلام كانت ذات جودة بلورية عالية مع واجهات ناعمة. كانت فترة التذبذب متسقة مع سمك فيلم يبلغ حوالي 80 نانومتر.

أظهر التحليل الطيفي للإلكترون الضوئي بالأشعة السينية أن الكاتيونات المكونة لها كانت في حالة الأكسدة الزائدة ، وإذا أمكن ، كانت عالية الدوران. تطابقت التراكيب المحسوبة من هذه الأطياف مع التراكيب الاسمية بأقل من 1٪ خطأ. كانت خرائط التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة متسقة مع التركيبات الاسمية وأشارت إلى أن الأفلام كانت متجانسة كيميائيا.

أظهر الفحص المجهري للقوة الذرية أن الأغشية الرقيقة كانت مسطحة عبر نطاق مسح يبلغ خمسة ميكرومتر في خمسة ميكرومتر مع متوسط قيم خشونة مربعة جذر الخلية للوحدة الفرعية. اتفقت بيانات أوميغا XRD ذات الزاوية المنخفضة مع أرقام الخشونة هذه. كانت الخشونة من الذروة إلى الذروة حوالي 3.3 أنجستروم لجميع الأفلام.

الأكاسيد المستقرة بالانتروبيا هي مجال دراسة ناشئ مع العديد من الخصائص المرغوبة. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع مواد أكسيد مستقرة بالإنتروبيا السائبة والرقيقة. PLD هي طريقة مثالية لترسيب الأغشية الرقيقة البلورية المفردة عالية الجودة للتحقيق في الوظائف الغريبة ، وبالتالي فهي أفضل تقنية لتسهيل دراسة أكاسيد الأغشية الرقيقة المستقرة بالانتروبيا.