Cơ sở của phương phỏp vi súng

Một phần của tài liệu Chế tạo, nghiên cứu tính chất của màng mỏng, cấu trúc nano trên cơ sở zno pha tạp và khả năng ứng dụng (Trang 58)

Chế tạo vật liệu bằng phương phỏp vi súng dựa trờn hiện tượng vật l‎ý như sau: khi một vật liệu được đặt trong mụi trường cú vi súng, chỳng sẽ hấp thụ năng lượng của trường vi súng. Cụng suất hấp thụ, P, được cho bởi cụng thức

[90]: 2

2 o ' t a n i

P    f  E  . Tần số f và biờn độ Ei  của vi súng là cỏc hằng số thiết bị (và cú thể điều khiển được) trong khi hằng số điện mụi, ’, và tan gúc tổn hao, tan , là cỏc thụng số của vật liệu (o là hằng số điện mụi của chõn khụng). Do đú, trong một hệ đó được thiết lập trước (Ei  và f được giữ khụng đổi), P sẽ được xỏc định bởi ’ và tan . ’ thụng thường là lớn đối với cỏc vật liệu cú chứa cỏc phõn tử hoặc ion phức cú mụmen lưỡng cực lớn. Do đú, khi một hỗn hợp gồm 2 vật liệu, A và B cú cỏc hằng số điện mụi khỏc nhau, A ' và B ' được đặt vào trong một trường vi súng, vật liệu cú giỏ trị ’ cao hơn sẽ được hấp thụ năng lượng một cỏch ưu tiờn hơn và do đú hấp thu nhiệt nhanh hơn so với vật liệu cũn lại. Việc phõn hủy vật liệu bằng vi súng trong một hỗn hợp cú sự hấp thụ năng lượng vi súng khỏc nhau sẽ cú

thể thu được một số thuận lợi. Một vật liệu tiền chất cú thể được chọn sao cho nú cú giỏ trị ’ cao và do đú sẽ bị phõn hủy trước do hấp thụ năng lượng vi súng để thu được oxit mong muốn. Do đú, nếu một kim loại hữu cơ, hay một muối phức vụ cơ cú giỏ trị hằng số điện mụi cao được hũa tan vào một mụi trường lỏng thớch hợp (cú hằng số điện mụi thấp), thỡ khi đú chỳng ta cú thể thu được cỏc hạt nano oxit kim loại tương ứng. Cỏc oxit được tạo ra thường tạo thành một dạng huyền phự trong chất lỏng đó chọn làm mụi trường phản ứng. Rừ ràng, sẽ thuận tiện hơn nếu chỳng ta chọn tiền chất cú cả giỏ trị của ’ và tan  đều cao, tuy nhiờn giỏ trị tan  thường khụng được biết trước, và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Điều này cú thể tạo ra khú khăn nếu tan  giảm khi tăng nhiệt độ (chẳng hạn như trong vựng sau chuyển pha) trong vựng mà ’ tăng. Chỳng ta khụng thể khảo sỏt đầy đủ khớa cạnh này. Dung mụi lỏng được chọn thường phải là dung mụi khụng bị phõn hủy trước nhiệt độ sụi thụng thường của nú. Ngoài ra oxit được tạo phải khụng tan trong dung mụi đú. Sản phẩm oxit khụng tan được tạo ra, phải khụng được kết hợp với nhau để tạo thành cỏc hạt lớn hơn. Điều này cú thể đạt được bằng cỏch cho thờm cỏc chất bọc vào dung dịch ban đầu. Chỳng ta cũng cần phải điều khiển được cụng suất vi súng sao cho dung mụi khụng bị sụi quỏ mónh liệt trong quỏ trỡnh tạo mẫu.

2.2. Một số phương phỏp khảo sỏt tớnh chất của vật liệu ZnO 2.2.1. Nghiờn cứu cấu trỳc bằng phương phỏp nhiễu xạ tia X 2.2.1. Nghiờn cứu cấu trỳc bằng phương phỏp nhiễu xạ tia X

Một phần của tài liệu Chế tạo, nghiên cứu tính chất của màng mỏng, cấu trúc nano trên cơ sở zno pha tạp và khả năng ứng dụng (Trang 58)