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脉冲激光束照射石墨层制备纳米金刚石薄膜

本文摘要:研究人员在提高金属强度的实验过程中有了车祸进账,他们利用脉冲激光束太阳光在石墨层,制取出有了纳米金刚石薄膜(nanodiamondfilms)并构建了光刻激光。该技术在生物传感器乃至计算机芯片领域具备辽阔的应用于潜力。上图刻画了一项新技术的工作原理,利用脉冲激光束将石墨制备纳米金刚石薄膜并在石墨上展开光刻,该技术未来将会应用于传感器及计算机芯片领域。

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研究人员在提高金属强度的实验过程中有了车祸进账,他们利用脉冲激光束太阳光在石墨层,制取出有了纳米金刚石薄膜(nanodiamondfilms)并构建了光刻激光。该技术在生物传感器乃至计算机芯片领域具备辽阔的应用于潜力。上图刻画了一项新技术的工作原理,利用脉冲激光束将石墨制备纳米金刚石薄膜并在石墨上展开光刻,该技术未来将会应用于传感器及计算机芯片领域。

(图片来源:普渡大学,GaryCheng)研究人员在提高金属强度的实验过程中有了车祸进账,他们利用脉冲激光束太阳光在石墨层,制取出有了纳米金刚石薄膜(nanodiamondfilms)并构建了光刻激光。该技术在生物传感器乃至计算机芯片领域有极大的应用于潜力。

过去我们制取人造金刚石必须高温高压环境,而新技术仅次于的优势,就是可以选择性地将纳米金刚石微粒沉积在刚性表面,需要严苛的环境条件。美国普渡大学(PurdueUniversity)工业工程副教授GaryCheng说道,因为我们是在室温下做到这个实验,因而减少了制取金刚石的成本。除此之外,我们还可以将设计好的图案必要刻在纳米金刚石膜上。

这种金刚石薄膜光刻技术具备选择性,未来将会应用于生物传感器、量子计算出来、燃料电池和新一代计算机芯片等领域。该技术利用了多层薄膜结构,还包括一个在玻璃盖板覆盖面积下的石墨层。

当紫外脉冲激光太阳光在该材料上,石墨层瞬间被电离构成等离子体,并产生一个向上的压力。之后,石墨等离子体很快烧结沦为金刚石。

最上层的玻璃盖板容许了等离子体的逃离现场,使其构成了纳米金刚石膜。Cheng指出,这些都是由超小的金刚石微粒和高强度的镀膜层构成的,因而可以限于于高温传感器。

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该研究成果公开发表在《大自然》的在线期刊《科学报告》(ScientificReports)上。该论文作者还包括前普渡大学博士生YuefengWang,YinglingYang,JiLi和MartinY.Zhang,博士后研究助理JiayiShao,博士生QiongNian和LiangTang,以及GaryCheng。该找到源自研究人员展开的一项实验,当时他们于是以研究如何利用石墨薄层和纳秒脉冲激光(nanosecond-pulsinglaser)来提高金属强度。

一名博士生车祸找到,激光可以令其石墨消失或呈现出半透明现象。黑色的石墨层不知了,但是它去哪了呢?Cheng说道到。随后的研究指出,石墨变为了金刚石。普渡大学研究人员将该过程命名为限制型脉冲激光沉积(confinedpulselaserdeposition,CPLD)。

为了证实该结构确为金刚石,研究小组利用了一系列技术手段,还包括入射电子显微镜,X射线散射分析和电阻测量技术。Cheng说道,该技术早已通过普渡大学技术转化成部门申请人了美国专利。

将该研究商业化还必须更好的先前研究。


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