Iranian Journal of Crystallography and Mineralogy
مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران
www.ijcm.ir
Basic Sciences
http://ijcm.ir
1
admin
1726-3689
2588-4719
10.61186/ijcm
fa
jalali
1397
4
1
gregorian
2018
7
1
26
2
online
1
fulltext
fa
اثر حضور نانوخوشههای مس به عنوان زیرلایه بر خواص بلوری و نوری لایه دیاکسیدتیتانیوم
The effect of copper nano-cluster as sublayer on optical and crystalline properties of titanium dioxide layers
تخصصي
Special
پژوهشي
Research
<span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">دو نمونه از </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نانوخوشه­های</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مس روی بسترهایی از کوارتز با ضخامت 10 نانومتر و 20 نانومتر رشد داده شد</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ند</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">. هر نمونه با یک لایه دی­اکسیدتیتانیوم به ضخامت 300 نانومتر پوشش داده شد. برای مقایسه لایه دی­اکسیدتیتانیوم با ضخامت 300 نانومتر روی بسترهای کوارتز نیز لایه­نشانی شدند. همه لایه­ها به روش رسوب­دهی فیزیکی بخار (</span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">PVD</span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) و با استفاده از دستگاه لایه­نشانی با باریکه الکترون</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ی</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> (</span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">EBD</span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) تهیه شدند. اثر </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نانوخوشه­های</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مس بر ریخت­شناسی سطح، اندازه دانه­ها، مرزدانه­ها، ساختار</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و فازهای</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بلوری و برخی از خواص نوری مانند جذب و عبور لایه دی­اکسیدتیتانیوم بررسی شدند. ریخت­شناسی سطح </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">لایه</span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">­</span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">­ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (</span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">FESEM</span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) و ساختار بلوری لایه­ها</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">و تبدیل­های فازی در اثر عملیات گرمایی با استفاده از پراش</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">پرتو ایکس (</span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">XRD</span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بررسی شدند.</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> از</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">طیف­سنجی فرابنفش-مرئی</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">برای تجزیه و تحلیل جذب و عبور </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">لایه­های </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">دی­اکسیدتیتانیوم استفاده شد.</span></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">حضور </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نانوخوشه­های</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مس به عنوان زیر لایه باعث افزایش زبری لایه­های </span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">TiO<sub>2</sub></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> و تسهیل تبدیل فاز آناتاز به روتیل در این لایه­ها می­شود. علاوه براین در حضور زیر لایه </span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نانوخوشه­های</span></span></span><span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مس، گاف انرژی لایه </span></span></span><span style="font-family:times new roman;"><span style="font-size:11.0pt;">TiO<sub>2</sub></span></span> <span dir="RTL"><span style="font-family:nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">کاهش می­باید و جذب نوری آن در ناحیه مرئی بهبود می­یابد.</span></span></span>
Two 10 and 20nm samples of Cu nano-cluster were grown on quartz substrates with a thickness of by electron beam deposition method. Nanolayers of titanium dioxide with a thickness of 300 nm were deposited on these Cu nano-cluster layers. For comparison<span dir="RTL">،</span> a layer of titanium dioxide with a thickness of 300 nm was also coated on quartz substrate. All coatings were conducted using electron-beam physical vapor deposition. The effect of Cu nano- cluster thickness on the surface morphology<span dir="RTL">،</span> grain size<span dir="RTL">،</span> grain boundaries<span dir="RTL">،</span> crystalline structure and phases, and optical properties of titanium dioxide layers were studied. The Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) was used to analyze the surface morphology of prepared layers. Moreover, the crystalline structure of layers and phase transitions on heat treatment were studied using X-Ray Diffraction (XRD). The UV-Visible spectroscopy was used to analyze of the absorption and transmission spectra of titanium dioxide layers. Presence of Cu nano-cluster layers as sublayer increases surface roughness of the obtained TiO<sub>2</sub> layers and facilitates the phase transformation TiO<sub>2</sub> from anatase to rutile. Furthermore, presence of Cu nano-cluster sublayer decreases TiO<sub>2 </sub>band gap energy for visible light absorption.
نانو خوشههای مس؛ دی اکسید تیتانیوم؛ جذب؛ عبور؛ گاف انرژی.
Copper nano-clusters, titanium dioxide, absorption, transmission, band gap
505
516
http://ijcm.ir/browse.php?a_code=A-10-44-275&slc_lang=fa&sid=1
علی اصغر
خاکپور
10031947532846004937
10031947532846004937
No
پژوهشگاه مواد و انرژی
کامران
احمدی
10031947532846004938
10031947532846004938
No
پژوهشگاه مواد و انرژی
قاسم
کاوهای
10031947532846004939
10031947532846004939
Yes
پژوهشگاه مواد و انرژی