ساخت موفقیت آمیز الکترودهای گرافنی با لایهنشانی اتمی توسط محققان
تاریخ انتشار: ۲۴ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۶۲۷۱۶
محققان با رویکرد جدیدی به نام لایهنشانی اتمی با کمک پرتو فرابنفش موفق به ساخت الکترودهایی از جنس گرافن شدند، به گونهای که خواص ذاتی گرافن در این الکترودها حفظ شده است.
بر اساس این گزارش، سال ۲۰۰۴، محققان با گرافن آشنا شدند، مادهای بسیار نازک، انعطافپذیر و رسانای الکتریکی با استحکام قابل توجهی که میتواند کاربردهای متعددی داشته باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
با این حال، استفاده از ظرفیت گرافن به عنوان یک جزء، چالشهای متعددی را به همراه داشته است. به عنوان مثال، ایجاد ترانزیستورهای مبتنی بر الکترود نیازمند لایهنشانی فیلمهای دی الکتریک بسیار نازک است. متأسفانه، این فرآیند منجر به کاهش خواص الکتریکی گرافن و ایجاد نقص در حین اجرا شده است.
یک تیم تحقیقاتی متشکل از محققان، رویکرد جدیدی به نام رسوب لایه اتمی با کمک پرتو فرابنفش (UV-ALD) را برای تولید الکترود گرافنی استفاده کرد.
این روش پیشرو، منجر به تولید موفقیتآمیز رابط گرافن-دی الکتریک با کارایی بالا شد. یافتههای آنها بهعنوان مقاله روی جلد اول در نسخه ژوئیه Advanced Electronic Materials، ارائه شد.
این تیم تحقیقاتی اولین گروهی بودند که UV-ALD را برای ایجاد لایههای دی الکتریک بر روی سطح گرافن که یک ماده دو بعدی است، اعمال کردند.
رسوب لایه اتمی (ALD) شامل افزودن لایههای بسیار نازک در مقیاس اتمی به یک بستر است و اهمیت آن با کوچک شدن اندازه اجزای نیمههادی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. UV-ALD، که نور ماوراء بنفش را با فرآیند لایهنشانی ترکیب میکند، امکان قرار دادن فیلم دی الکتریک بیشتری را نسبت به ALD سنتی فراهم میکند.
با این حال، تا پیش از این، هیچ گروهی کاربرد UV-ALD را برای مواد دو بعدی مانند گرافن بررسی نکرده بود.
این تیم تحقیقاتی از نور ماوراء بنفش با محدوده انرژی کم (زیر ۱۰ eV) برای ایجاد لایههای دی الکتریک در مقیاس اتمی بر روی سطح گرافن استفاده کرد و به طور موثر سطح گرافن را بدون به خطر انداختن خواص ذاتی آن فعال کرد.
این فعال سازی تحت شرایط خاص (در عرض ۵ ثانیه در هر چرخه در طول فرآیند ALD) به دست آمد، که امکان رسوب فیلمهای دی الکتریک لایه اتمی با چگالی بالا و خلوص بالا را در دماهای پایین (زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد) نشان میدهد.
علاوه بر این، هنگامی که ترانزیستورهای اثر میدان گرافن با استفاده از فرآیند UV-ALD ساخته شدند، خواص الکتریکی استثنایی گرافن دست نخورده باقی ماند. نتیجه افزایش سه برابری در تحرک بار و کاهش قابل توجه ولتاژ دیراک به دلیل کاهش نقص در سطح گرافن بود.
به گفته پروفسور جیهوانان از طریق UV-ALD، ما به رابط گرافن-دی الکتریک با کارایی بالا دست یافتیم. مطالعه ما منجر به رسوب لایه اتمی یکنواخت بدون به خطر انداختن خواص این ماده دو بعدی شد. امیدوارم این روش راه را برای نسل بعدی دستگاههای نیمههادی و حوزه انرژی هموار کند.
منبع: ستاد نانو
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوریمنبع: باشگاه خبرنگاران
کلیدواژه: فناوری نانو پرتو فرابنفش لایه نشانی لایه اتمی سطح گرافن
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۶۲۷۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تفاوت میلگرد A2 و A3 + نحوه تشخیص آنها
اگرچه میلگرد A2 و A3 در ساختمانسازی مورد استفاده قرار میگیرند، اما تفاوتهایی با یکدیگر دارند که در این مطلب قصد داریم این موضوع را بررسی کنیم. با ما همراه باشید.
میلگرد A2 چیست و چه ویژگیهایی دارد؟همانطور که اشاره کردیم میلگرد A2 بسیار پرمصرف است و بیشتر در صنعت ساختمانسازی (عمدتا برای آرماتوربندی) مورد استفاده قرار میگیرد. این گرید در دسته میلگردهای آجدار قرار میگیرد که به آن آجدار نیمه سخت و آرماتور نیز گفته میشود. از نمونههای این گرید میتوان به میلگرد آناهیتا گیلان اشاره کرد. آجهای روی سطح این میلگرد کمک میکند تا میلگرد چسبندگی خوبی به بتن داشته باشد و استحکام سازه افزایش یابد.
میلگردهای A2 از انعطافپذیری قابل قبولی بهره میبرند و در برابر ضربه نیز مقاومت بسیار بالایی دارند. البته امکان استفاده از این میلگرد در صنایع و آهنگری وجود ندارد؛ چرا که نمیتوان عمل جوشکاری روی آن انجام داد. با این حال، این میلگرد را به راحتی میتوان برش زد. این نوع میلگرد از حداقل استحکام کششی 500 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و استحکام تسلیم 340 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بهره میبرد.
میلگرد A3 چیست و چه ویژگیهایی دارد؟میلگرد A3 بیشترین مصرف را در بین انواع میلگردها دارد و به عنوان یکی از متریالهای اصلی در ساختمانسازی مورد استفاده قرار میگیرد. از نمونههای این گرید میتوان میلگرد نیشابور خراسان را نام برد. این میلگرد از مقاومت کششی بسیار خوبی بهره میبرد و برای پروژههایی که به مقاومت کششی بالایی نیاز است، از آن استفاده میشود. سختی و قابلیت جوشپذیری بالا از جمله مهمترین ویژگیهای میلگرد A3 به حساب میآیند. از نظر خواص مکانیکی، میلگرد A3 دارای حداقل استحکام کششی 600 و استحکام تسلیم 400 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. ناگفته نماند که روی سطح این محصول، آجهایی به صورت ضربدری (حالت هفتی و هشتی) قرار میگیرد.
مهمترین تفاوتهای میلگرد A2 و A3اکنون که با این دو گرید از میلگرد آشنا شدید، در ادامه مهمترین تفاوت آنها را بررسی میکنیم.
شکل ظاهریاین دو گرید از نظر شکل ظاهری با هم تفاوت دارند و روی هر کدام از آنها آجهای متفاوتی حک میشود. روی سطح میلگرد A2، آجها به صورت موازی و منفرد حک میشود؛ این در حالی است که آجها در میلگردهای A3 به صورت ضربدری (حالت هفتی و هشتی) است.
افراد با استفاده از شکل ظاهری و آجهای تشکیلشده روی سطح میلگرد میتوانند تشخیص دهند که میلگردها از چه نوع گریدی هستند. راه دیگر تشخیص گرید میلگردها این است که چه حروفی روی آنها حک شده باشد؛ اگر حرف C باشد، استاندارد میلگرد از نوع A3 و اگر حرف J نوشته شده باشد، میلگرد از نوع A2 است.
قیمتیکی دیگر از تفاوتهای این دو نوع میلگرد، در قیمت است و افراد برای خرید هر کدام از آنها باید هزینههای متفاوتی را پرداخت کنند. اگر از تاثیرگذاری برند تولید کننده و میزان عرضه تقاضا در قیمت روز میلگرد صرف نظر کنیم، قیمت هر کیلوگرم میلگرد A3 گرانتر از A2 است. با این حال این امکان وجود دارد که قیمت میلگرد A2 یک کارخانه کمی گرانتر از میلگرد A3 کارخانهای دیگر باشد.
خواص مکانیکیمهمترین تفاوت میلگردهای A2 و A3 در خواص مکانیکی است. خواص مکانیکی هر کدام از این دو میلگرد باعث شده تا برای کاربردهای مختلفی از آنها استفاده کرد. خواص مکانیکی میلگردها شامل استحکام کششی، استحکام تسلیم، میزبان خمش، خستگی و جوش پذیری میشود.
کاربردهمانور که در بخشهای قبلی اشاره کردیم، امکان انجام عملیات جوشکاری روی میلگردهای A2 وجود ندارد و به همین دلیل از این گرید نمیتوان در آهنگری و صنعت استفاده کرد. معمولا در ساختمانسازی سبک، ساخت انواع خاموت، تیرچه، ستون و تیر از این نوع میلگرد استفاده میشود. برای مثال میلگرد 16 نیشابور ساختاری ترد دارد و بیشترین کاربردش در ساخت و ساز و ساختمان سازی است. در آرماتوربندی و برای اتصال طولی میلگردها نیز از A3 استفاده میکنند. البته باز توصیه میشود که عملیات جوشکاری نیز روی این محصول انجام نشود.
جمعبندیمیلگردها از جمله مهمترین مواد برای ساختمانسازی و ساخت و ساز است که در گریدهای مختلفی تولید و عرضه میشود. فعالان حوزه ساختمان با در نظر گرفتن نیاز و کاربرد خود، معمولا از میلگرد A2 یا A3 را خریداری میکنند. البته هر یک از این گریدها در پارامترهای شکل ظاهری قیمت، خواص مکانیکی و کاربرد با یکدیگر متفاوت هستند. در همین راستا، قبل از خرید بهتر است که مشخصات هر کدام از این میلگردها را بشناسید تا با توجه به نیاز خود یکی از آنها را انتخاب کنید.
منبع: توسعه سازه فولاد ایرانیان | تسفا