1. Kîmyaya Bingehîn û Sêwirana Krîstalografî ya Taxi SIX
1.1 Çarçoveya Boron-Rich û Çarçoveya Banda Elektronîkî
(Calcium Hexaboride)
Calcium hexaboride (TAXI ₆) borîdeke metalê ya stokyometrî ye ku ji heksaborîdên erda kêm û alkaline-erd tê., bi tevliheviya xweya yek-cûre ya îyonî ve tê veqetandin, kovalent, û taybetmendiyên girêdana metalîk.
Struktura wê ya krîstal tîrêjê kub-cûreya CsCl qebûl dike (koma fezayê Pm-3m), cihê ku atomên kalsiyûmê li keviyên kubê û çarçoveyek sê-alî ya tevlihev a octahedra boron dijîn. (B ₆ cîhazên) li tesîsa laş dimîne.
Her oktahedrona boron ji şeş atomên boronê yên kovalentî di nav rêzek pir simetrîk de hatine girêdan pêk tê., hişk diafirîne, tora kêmasiya elektronê ya ku bi veguheztina lêçûnê ya ji atoma kalsiyûmê ya elektropozîtîv tê piştgirî kirin.
Ev veguheztina lêçûn dibe sedema bandek veguheztinê ya qismî barkirî, ji bo hilberek seramîk taksî şeş bi guheztina elektrîkê ya bêhempa ya bilind vedihewîne– li ser fermana 10 5 S/m di asta germahiya odeyê de– tevî bandgapa wê ya mezin bi qasî 1.0– 1.3 eV wekî ku ji hêla vekolînên vekolînên optîkî û veguheztina wêneyê ve hatî damezrandin.
Destpêka vê sirê– gihandina bilind a ku li kêleka hev bi bandgapek girîng heye– bûye mijara lêkolîneke berfireh, bi têgînên ku xuyabûna rewşên xeletiyên xwerû pêşniyar dikin, gihandina surface, an jî mekanîzmayên gihandina polaronîk, tevî hevgirtina elektron-fononên herêmî.
Hesabên dawî yên prensîbên pêşîn sêwiranek ku tê de hindiktirîn banda veguheztinê bi giranî ji orbitalên Ca 5d digire diparêzin., dema ku band valence bi dewletên B 2p serdest e, hilberandina a slim, band belavker ku tevgera elektron pêşve dike.
1.2 Ewlekariya Termal û Mekanîkî di Pirsgirêkên Extreme de
Wek seramîkek rezîl, TAXICAB ₆ aramiya germî ya awarte nîşan dide, bi nuqteya helînê zêde ye 2200 ° C û di mîhengên bêserûber an valahiya paqijkerê de kêmbûna giraniyê heya 1800 ° C.
Germahiya wê ya perçebûnê ya bilind û kêmbûna tansiyona buharê wê ji bo sepanên mîmarî û pratîkî yên germahiya bilind guncan dike ku li wir rastbûna materyalê di bin xemgîniya termal de girîng e..
Mekanîk, CaB ₆ xwedan hişkbûnek Vickers bi qasî 25 e– 30 GPa, pozîsyona wê di nav borîdên herî dijwar ên naskirî de û domdariya B– Di çarçoveya octahedral de girêdanên kovalent B.
Materyal di heman demê de rêjeyek kêm a berfirehbûna germî jî destnîşan dike (~ 6.5 × 10 6/ K), beşdarî berxwedana şoka termal a berbiçav dibe– ji bo parçeyên ku li ser çerxên germkirin û sarbûna bilez in, kalîteyek girîng e.
Van milkên niştecîh, bi bêhêziya kîmyewî ya li hember pola û çîpên şilandî tê hev, bikaranîna wê di kerpîçan de bingeh digire, pêlên termocouple, û yekîneyên hestiyar ên germahiya bilind di hawîrdorên hilberîna metalurjîk û pîşesaziyê de.
( Calcium Hexaboride)
Ji bilî, TAXICAB ₆ li hember oksîdasyona ku li jêr hatî navnîş kirin berxwedana awarte diyar dike 1000 ° C; dîsa jî, li ser vî sînorî, Oksîdasyona rûberê ji bo kalsiyûm borat û oksîdê borik dikare çêbibe, hewcedariya qedandina parastinê an kontrolên xebitandinê yên di hawîrdorên oksîjen de heye.
2. Rêbazên Sentezê û Sêwirana Mîkrostruktural
2.1 Teknîkên Çêkirina Konvansiyonel û Pêşketî
Senteza şeş taksî-paqijiya bilind bi gelemperî di germahiyên bilind de di navbera pêşgirên kalsiyûm û boron de bersivên rewşa hişk vedihewîne..
Rêbazên gelemperî kêmkirina oxide kalsiyûmê vedigire (CaO) bi karbîd boron (B ₄ C) an boron girîng di bin şert û mercên bêhêz an valahiya di asta germahiya di navbera 1200 ° C û 1600 ° C. ^
. Pêdivî ye ku bersiv bi tevahî were rêkûpêk kirin da ku ji pêkhatina qonaxên din ên wekî taksîka çar an taksîka TWO dûr nekevin., ku dikare performansa elektrîkî û mekanîkî xirab bike.
Teknolojiyên alternatîf ji kêmbûna karbotermîk pêk tê, arc-melting, û senteza mekanokîmyayî ya ku bi karanîna topkirina enerjiya bilind tê bikar anîn, ku dikare astên germahiya bersivê kêm bike û homojeniya tozê zêde bike.
Ji bo pêkhateyên seramîk ên hişk, rêbazên sinterkirinê yên wekî pêça germ (HP) an jî tevlihevkirina plazmayê bike (SPS) ji bo pêkanîna dendika nêzê-teorîkî di heman demê de ku mezinbûna genim kêm dike û mîkrostrukturên mezin diparêze têne bikar anîn..
SPS, bi taybetî, di germahiyên nizm û demên rûniştina kurt de yekbûnek bilez gengaz dike, kêmkirina xetereya hilanîna kalsiyûmê û parastina stoichiometry.
2.2 Ji bo Veguheztina Malê Doping û Kîmyaya Pirsgirêkan
Di lêkolîna lêkolînê ya CaB ₆ de yek ji wan pêşkeftinên herî girîng ew e ku meriv bi dopîng û endezyariya xeletiyê re taybetmendiyên xwe yên niştecîh û bazirganî yên dîjîtal û termoelektrîkî li dar bixe..
Li şûna kalsiyûmê bi lanthanum (Ew), cerium (Ce), an hêmanên din ên kêm-erdê pêşkêşkerên lêzêdekirî destnîşan dikin, gihandina elektrîkê bi girîngî zêde dike û ji bo çalakiyên termoelektrîkî yên tîpa n gengaz dike.
Bi heman awayî, guheztina qismî ya boron bi karbon an nîtrojenê dikare qalindahiya dewletên nêzî asta Fermi xweş bike., zêdekirina rêjeya Seebeck û nirxa giştî ya termoelektrîkê (ZT).
Pirsgirêkên xwerû, bi taybetî karên kalsiyûmê, di heman demê de di destnîşankirina rêvegirtinê de fonksiyonek bingehîn dileyze.
Lêkolînên lêkolînê destnîşan dikin ku taksî şeş bi gelemperî kêmbûna kalsiyûmê nîşan dide ji ber ku di tevhevkirina germahiya bilind de hildiweşe., di hin nimûneyan de rê li ber birina qulikê û kiryarên p-type vedike.
Birêkûpêkkirina stoichiometry bi riya kontrolkirina hawîrdorê ya rast û vegirtinê di dema sentezkirinê de ji ber vê sedemê ji bo karîgeriya ji nû ve di sepanên veguheztina dîjîtal û hêzê de girîng e..
3. Taybetmendiyên Praktîkî û Fantazma Fîzîkî di Taksiyê ₆
3.1 Serlêdanên Vekêşana Elektronê û Vekêşana Zeviyê ya Taybet
CaB ₆ ji ber fonksiyona xebata xwe ya kêm navdar e– bi qasî 2.5 eV– ji bo hilberên seramîk ên domdar di nav herî erzan de– ku ew ji bo emiterên elektronê yên termyonîk û herêmê berendamek awarte ye.
Ev milkê niştecîh an bazirganî ji tevliheviya bilindbûna elektronîkî û lihevhatina dupolê ya bikêrhatî pêk tê., di astên germahiyê yên bi awakî kêmkirî de berevajî hilberên kevneşopî yên mîna tungstenê veguheztina elektronek bikêr çalak dike (fonksiyona kar ~ 4.5 eV).
Ji ber vê yekê, TAXICAB katodên bingehîn ên SIX di amûrên tîrêjên elektronîkî de têne bikar anîn, di nav de lensên mîkroskopî yên elektronîkî yên şopandinê (KÎJAN), welders tîrêjên elektronîk, û tubên mîkro, cihê ku ew jiyana dirêjtir peyda dikin, asta germahiya xebatê kêm kirin, û ronahiya bilindtir ji emiterên kevneşopî.
Şeş fîlim û mûyên taksî yên nanostrukturî hê bêtir performansa dakêşana zeviyê zêde dikin bi bilindkirina hişkbûna qada elektrîkê ya herêmî li ser ramanên tûj., di mîkroelektronîkên valahiya paqijker û ekranên dîmenderê yên panelê de xebata katodê sar gengaz dike.
3.2 Kapasîteyên Parastina Neutron û Radyasyonê
Kapasîteya girîng a din a CaB ₆ di kapasîteya wê ya vegirtina neutronê de ye, bi giranî ji ber girtina neutrona germî ya îzotopa ¹⁰ B. (3837 barns).
Boronê xwezayî ji têkildar pêk tê 20% ¹0 B, û CaB şeş dewlemendkirî bi materyalê ¹⁰ B-yê mezintir dikare ji bo bandoriya parastina neutronê ya zêdekirî were çêkirin..
Dema ku neutronek bi navokek ¹0 B tê tomar kirin, ew reaksiyona nukleerî ¹0 B pêk tîne(n, yek)⁷ Li, berdana pariyên alfa û îyonên lîtiumê yên ku bi hêsanî di nav materyalê de têne sekinandin, veguherandina tîrêjên neutronê rast li perçeyên barkirî yên bê zirar.
Ev yek taksî ₆ dike materyalek balkêş ji bo hêmanên neutron-absorb ên di santralên atomê de., depoya gazê veberhênan, û pergalên vedîtina radyasyonê.
Berevajî karbîd boron (B ₄ C), ku dikare di bin tîrêjên neutronê de ji ber ku helyûm çêdibe biwerime, CaB ₆ ewlehiya dimensîyonê ya bilind û berxwedana li hember zirara radyasyonê nîşan dide, bi taybetî di germahiya zêde de.
Faktora wê ya helandinê ya bilind û domdariya kîmyewî jî ji bo bicihkirina demdirêj li hawîrdorên nukleerî jîyana wê baştir dike..
4. Di Teknolojiyên Pêşkeftî de Serlêdanên Pêşketin û Pîşesazî
4.1 Veguheztina Enerjiya Termoelektrîkî û Vegerandina Germiya Wêrandî
Tevliheviya gihandina elektrîkê ya bilind, rêjeya Seebeck nerm, û gihandina termal kêm kir (ji ber belavbûna fononê ji hêla çarçoweya boronê ya tesîsê) mîhengên CaB ₆ wekî materyalek termoelektrîkî ya sozdar a amûrê ye- ji bo berhevkirina enerjiya germahiya bilind.
Guhertoyên dopîkirî, bi taybetî taksiya La-dope SIX, bi rastî hêjayiyên ZT-yê pirtir destnîşan kirine 0.5 ba 1000 K, bi kapasîteya ji bo pêşdebirina bêtir bi riya nanostruktur û sêwirana sînorê genim.
Van hilberan ji bo karanîna di jeneratorên termoelektrîkê de têne kifş kirin (TEGs) ku zibilên xeternak germ vediguherîne– ji pergalên germkirinê yên pola, sîstemên exhaust, an jî santralên elektrîkê– nav hêza elektrîkê ya kêrhatî.
Ewlehiya wan di hewayê de û berxwedana wan a li hember oksîdasyonê di astên germahiya bilind de avantajek girîng li ser termoelektrîkên kevneşopî yên mîna PbTe an SiGe peyda dike., ku banga hewayên parastinê dikin.
4.2 Coatings pêşketî, Composites, û Platformên Madeya Quantum
Serlêdanên girseyî yên berê, TAXICAB ₆ rast di nav materyalên pêkhatî û qatên bikêr de tê yek kirin da ku zexmbûnê zêde bike, berxwedana wear, û taybetmendiyên dakêşana elektronê.
Bo nimûne, TAXI SIX-bi giraniya sivik pêkhateyên aluminium an matrixê sifir ji bo sepanên pêwendiya hewayî û elektrîkê domdar û ewlehiya germî çêtir nîşan dide..
Fîlimên zirav ên şeş şeşan ên ku bi şelpandin an helandina lazerê ya pêlkirî ve têne veguheztin di cil û bergên dijwar de têne bikar anîn., astengên belavbûnê, û di amûrên dîjîtal ên valahiyê de qatên emîsyonî.
Extra demên dawî, krîstalên yekane û fîlimên epîtaksial ên teksiya şeş bi rastî ji ber tomarên behremendiyên magnetîkî yên nediyar eleqedar bûne li ser fîzîka pirsgirêka kondensî., ku ji îdîayên ferromagnetîzma germahiya odeyê di nimûneyên dopîkirî de pêk tê– her çend ev her çend gumanbar be û îhtîmal e ku li şûna fermana dûr-dirêj a hundurîn bi magnetîzma ji ber kêmasiyê ve girêdayî ye..
Balkeş nîne, CaB ₆ ji bo lêkolîna encamên girêdana elektronîkî wekî pergalek modelê kar dike, dewletên dîjîtal topolojîk, û veguheztina quantumê di torbeyên borîd ên tevlihev de.
Bi kurtî, calcium hexaboride yekbûna hişkiya mîmarî û rehetiya pratîkî di seramîkên sofîstîke de mînak dide..
Tevliheviya wê ya bêhempa ya gihandina elektrîkê ya bilind, aramiya termal, vegirtina neutronê, û emeliyata elektron taybetmendiyên niştecîh an bazirganî destûrê dide serîlêdanên li seranserê enerjiyê, atomî, elektronîk, û berhemên zanistî navên domain.
Her ku stratejiyên sentez û dopîngê pêşve diçin, CaB ₆ cih digire ku di teknolojiyên nifşê paşîn de ku di bin şert û mercên giran de hewcedariya pirfonksiyoneliyê hewce dike fonksiyonek girîng a girîng bilîze..
5. Şandevan
TRUNNANO dabînkerê Powdera Tungstenê ya Sferîk a bi ser e 12 ezmûna salan di parastina enerjiyê ya nano-avahî de û pêşkeftina nanoteknolojiyê de. Ew dravdana bi Qerta Krediyê qebûl dike, T/T, Yekîtiya Rojava û Paypal. Trunnano dê bi rêya FedEx ve tiştan ji xerîdarên derveyî welêt bişîne, DHL, bi hewa, an bi deryayê. Heke hûn dixwazin di derheqê Powdera Spherical Tungsten de bêtir zanibin, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin û lêpirsînek bişînin([email protected]).
Tags:
Hemû gotar û wêne ji Înternetê ne. Ger pirsgirêkên copyright hene, ji kerema xwe di wextê de bi me re têkilî daynin da ku jêbirin.
Li me bipirsin