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納米技術可大幅度提高測量設備的準確性
文章導讀:
據(Nanowerk News)報道,高等經濟學院和聯邦科學研究中心“晶體學和光子學”的科學家們合成了多層納米線,通過研究它們的磁阻性,發現改善磁阻特性將大幅度提高各種測量儀器的準確性,例如羅盤和輻射監測器
(晶體學報告,“基質合成獲得的Cu / Ni納米線結構”)
薄金屬層中的巨磁阻效應是人造納米結構的獨特特征之一。各種電子設備中都有使用這種效應。
科學家合成了多層銅和鎳納米線,并加以研究它們的特性,研究表明,納米線性能與其組成成分和幾何形狀有關,多層納米線可大大增加巨磁阻效應。Ilia Doludenko是莫斯科電子和數學研究所(MIEM HSE)畢業生,也是這篇文章的作者之一,他說:“目前,我們正在'選擇'合成這種納米線的方法。”
為了確定合成參數與晶體結構之間的相關性,研究員們合成了不同長度的納米線。納米線長度由沉積循環次數決定; 在每個循環中沉積一個層鎳和一個銅層。 用掃描電子顯微鏡(SEM)可以測定納米線的尺寸。 通過電沉積循環的次數發現,納米線的層對數量為10,20或50。
將納米線的長度與層數進行比較,發現納米線長度與層數之間呈非線性關系。10,20和50對層組納米線的平均長度分別為1.54μm,2.6μm和4.75μm。
合成的納米線都是晶粒結構,而且尺寸大小不同,其范圍為5nm- 100nm。 納米線產生大而明亮的反射主要是因為金屬(Ni和Cu),而漫反射和小反射通常與銅氧化物有關。
元素分析證實了研究中所有納米線中存在交替的Ni和Cu層。 但是,層的相互排列可能不同。 相同納米線中的Ni和Cu層可能與軸垂直或者跟軸成一定角度,相同納米線的各層厚度也可能不同,且層厚度在50-400nm內。
研究作者認為,這種異質性取決于空隙的參數和空隙的距離。空隙導致電流和沉積速率增加,從而導致沉積層厚度增加。 另一個可能的原因是不同金屬離子的擴散遷移率不同。從而導致納米線長度與層數之間呈非線性關系。
對特定層的成分進行分析,結果表明,銅層主要由銅組成,幾乎不存在鎳。 而鎳層卻始終是含有一定量的銅,且含量可高達20%。
這些相關性能發現有助于產生出檢測結果更精確、檢測成本更低的運動、速度、位置、電流以及其他參數的檢測器。 這些儀器可用于汽車、醫療設備、輻射監測器以及電子羅盤的生產和改進。