इस अध्ययन में, हमने आरएफ स्पटरिंग और आरएफ-पीईसीवीडी द्वारा सह-जमाव के दौरान माइक्रोकार्बन स्रोतों में संश्लेषित Cu/Ni नैनोकणों की जांच की, साथ ही Cu/Ni नैनोकणों का उपयोग करके CO गैस का पता लगाने के लिए स्थानीयकृत सतह प्लास्मोन अनुनाद की भी जांच की।कणों की आकृति विज्ञान.छवि प्रसंस्करण और फ्रैक्टल/मल्टीफ्रैक्टल विश्लेषण तकनीकों का उपयोग करके 3डी परमाणु बल माइक्रोग्राफ का विश्लेषण करके सतह आकारिकी का अध्ययन किया गया था।सांख्यिकीय विश्लेषण माउंटेनमैप® प्रीमियम सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके दो-तरफा विचरण विश्लेषण (एनोवा) और कम से कम महत्वपूर्ण अंतर परीक्षण के साथ किया गया था।सतही नैनोसंरचनाओं का स्थानीय और वैश्विक विशिष्ट वितरण होता है।प्रायोगिक और सिम्युलेटेड रदरफोर्ड बैकस्कैटरिंग स्पेक्ट्रा ने नैनोकणों की गुणवत्ता की पुष्टि की।ताज़ा तैयार नमूनों को फिर कार्बन डाइऑक्साइड चिमनी के संपर्क में लाया गया और गैस सेंसर के रूप में उनके उपयोग की जांच स्थानीयकृत सतह प्लास्मोन अनुनाद की विधि का उपयोग करके की गई।तांबे की परत के ऊपर निकल की परत जोड़ने से आकृति विज्ञान और गैस का पता लगाने दोनों के संदर्भ में दिलचस्प परिणाम सामने आए।रदरफोर्ड बैकस्कैटरिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी और स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण के साथ पतली फिल्म सतह स्थलाकृति के उन्नत स्टीरियो विश्लेषण का संयोजन इस क्षेत्र में अद्वितीय है।
पिछले कुछ दशकों में तेजी से वायु प्रदूषण, विशेष रूप से तेजी से औद्योगीकरण के कारण, ने शोधकर्ताओं को गैसों का पता लगाने के महत्व के बारे में और अधिक जानने के लिए प्रेरित किया है।धातु नैनोकणों (एनपी) को गैस सेंसर1,2,3,4 के लिए आशाजनक सामग्री के रूप में दिखाया गया है, यहां तक कि स्थानीय सतह प्लास्मोन अनुनाद (एलएसपीआर) में सक्षम पतली धातु फिल्मों की तुलना में भी, जो एक ऐसा पदार्थ है जो मजबूत और दृढ़ता से सीमित विद्युत चुम्बकीय के साथ प्रतिध्वनित होता है। फ़ील्ड5,6,7,8.एक सस्ती, कम विषैली और बहुमुखी संक्रमण धातु के रूप में, तांबे को वैज्ञानिकों और उद्योग, विशेषकर सेंसर निर्माताओं9 द्वारा एक महत्वपूर्ण तत्व माना जाता है।दूसरी ओर, निकल संक्रमण धातु उत्प्रेरक अन्य उत्प्रेरक10 की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करते हैं।नैनोस्केल पर Cu/Ni का सुविख्यात अनुप्रयोग उन्हें और भी महत्वपूर्ण बनाता है, विशेष रूप से क्योंकि उनके संरचनात्मक गुण संलयन11,12 के बाद नहीं बदलते हैं।
जबकि धातु के नैनोकण और ढांकता हुआ माध्यम के साथ उनके इंटरफेस स्थानीयकृत सतह प्लास्मोन प्रतिध्वनि में महत्वपूर्ण परिवर्तन दिखाते हैं, इस प्रकार उन्हें गैस का पता लगाने के लिए बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में उपयोग किया गया है।जब अवशोषण स्पेक्ट्रम बदलता है, तो इसका मतलब है कि गुंजयमान तरंग दैर्ध्य और/या अवशोषण शिखर तीव्रता और/या एफडब्ल्यूएचएम के तीन कारक 1, 2, 3, 4 तक बदल सकते हैं। नैनोसंरचित सतहों पर, जो सीधे कण आकार, स्थानीयकृत सतह से संबंधित हैं पतली फिल्मों के बजाय नैनोकणों में प्लास्मोन प्रतिध्वनि, आणविक अवशोषण14 की पहचान करने के लिए एक प्रभावी कारक है, जैसा कि रुइज़ एट अल ने भी बताया है।बारीक कणों और पता लगाने की दक्षता15 के बीच संबंध दिखाया।
CO गैस की ऑप्टिकल पहचान के संबंध में, कुछ मिश्रित सामग्री जैसे AuCo3O416, Au-CuO17 और Au-YSZ18 को साहित्य में बताया गया है।हम सोने को धातु के आक्साइड के साथ एकत्रित एक उत्कृष्ट धातु के रूप में सोच सकते हैं, जो मिश्रण की सतह पर रासायनिक रूप से अवशोषित गैस अणुओं का पता लगाता है, लेकिन सेंसर के साथ मुख्य समस्या कमरे के तापमान पर उनकी प्रतिक्रिया है, जो उन्हें दुर्गम बनाती है।
पिछले कुछ दशकों में, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) का उपयोग उच्च नैनोस्केल रिज़ॉल्यूशन 19,20,21,22 पर त्रि-आयामी सतह माइक्रोमॉर्फोलॉजी को चिह्नित करने के लिए एक उन्नत तकनीक के रूप में किया गया है।इसके अलावा, स्टीरियो, फ्रैक्टल/मल्टीफ्रैक्टल विश्लेषण23,24,25,26, पावर स्पेक्ट्रल घनत्व (पीएसडी)27 और मिन्कोव्स्की28 फ़ंक्शनल पतली फिल्मों की सतह स्थलाकृति को चिह्नित करने के लिए अत्याधुनिक उपकरण हैं।
इस अध्ययन में, स्थानीयकृत सतह प्लास्मोन अनुनाद (एलएसपीआर) अवशोषण के आधार पर, सीओ गैस सेंसर के रूप में उपयोग के लिए कमरे के तापमान पर एसिटिलीन (सी2एच2) सीयू/नी एनपी अंश जमा किए गए थे।रदरफोर्ड बैकस्कैटर स्पेक्ट्रोस्कोपी (आरबीएस) का उपयोग एएफएम छवियों से संरचना और आकृति विज्ञान का विश्लेषण करने के लिए किया गया था, और सतह की आइसोट्रॉपी और सतह सूक्ष्म बनावट के सभी अतिरिक्त माइक्रोमॉर्फोलॉजिकल मापदंडों का अध्ययन करने के लिए माउंटेंसमैप® प्रीमियम सॉफ्टवेयर का उपयोग करके 3 डी स्थलाकृतिक मानचित्र संसाधित किए गए थे।दूसरी ओर, नए वैज्ञानिक परिणाम प्रदर्शित किए गए हैं जिन्हें औद्योगिक प्रक्रियाओं पर लागू किया जा सकता है और रासायनिक गैस का पता लगाने (सीओ) के अनुप्रयोगों में बहुत रुचि है।साहित्य पहली बार इस नैनोकण के संश्लेषण, लक्षण वर्णन और अनुप्रयोग की रिपोर्ट करता है।
13.56 मेगाहर्ट्ज बिजली आपूर्ति के साथ आरएफ स्पटरिंग और आरएफ-पीईसीवीडी सह-जमाव द्वारा Cu/Ni नैनोकणों की एक पतली फिल्म तैयार की गई थी।यह विधि विभिन्न सामग्रियों और आकारों के दो इलेक्ट्रोड वाले एक रिएक्टर पर आधारित है।छोटा वाला एक ऊर्जावान इलेक्ट्रोड के रूप में धातु है, और बड़ा वाला एक स्टेनलेस स्टील कक्ष के माध्यम से एक दूसरे से 5 सेमी की दूरी पर ग्राउंड किया जाता है।SiO 2 सब्सट्रेट और Cu लक्ष्य को चैम्बर में रखें, फिर चैम्बर को कमरे के तापमान पर आधार दबाव के रूप में 103 N/m 2 तक खाली करें, चैम्बर में एसिटिलीन गैस डालें, और फिर परिवेश के दबाव पर दबाव डालें।इस चरण में एसिटिलीन गैस का उपयोग करने के दो मुख्य कारण हैं: पहला, यह प्लाज्मा उत्पादन के लिए वाहक गैस के रूप में कार्य करता है, और दूसरा, कार्बन की थोड़ी मात्रा में नैनोकणों की तैयारी के लिए।जमाव प्रक्रिया क्रमशः प्रारंभिक गैस दबाव और 3.5 एन/एम2 और 80 डब्ल्यू की आरएफ शक्ति पर 30 मिनट तक की गई थी।फिर वैक्यूम को तोड़ें और लक्ष्य को Ni में बदलें।जमाव प्रक्रिया को प्रारंभिक गैस दबाव और क्रमशः 2.5 N/m2 और 150 W की RF शक्ति पर दोहराया गया था।अंत में, एसिटिलीन वातावरण में जमा तांबे और निकल नैनोकण तांबे/निकल नैनोस्ट्रक्चर बनाते हैं।नमूना तैयार करने और पहचानकर्ताओं के लिए तालिका 1 देखें।
ताज़ा तैयार नमूनों की 3डी छवियां 1 माइक्रोन × 1 माइक्रोन वर्ग स्कैन क्षेत्र में एक नैनोमीटर मल्टीमोड परमाणु बल माइक्रोस्कोप (डिजिटल इंस्ट्रूमेंट्स, सांता बारबरा, सीए) का उपयोग करके गैर-संपर्क मोड में 10-20 माइक्रोन / मिनट की स्कैनिंग गति पर दर्ज की गईं। .साथ।3डी एएफएम स्थलाकृतिक मानचित्रों को संसाधित करने के लिए माउंटेन मैप® प्रीमियम सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया गया था।आईएसओ 25178-2:2012 29,30,31 के अनुसार, कई रूपात्मक मापदंडों को प्रलेखित और चर्चा की गई है, ऊंचाई, कोर, आयतन, चरित्र, कार्य, स्थान और संयोजन को परिभाषित किया गया है।
उच्च-ऊर्जा रदरफोर्ड बैकस्कैटरिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी (आरबीएस) का उपयोग करके एमईवी के क्रम पर ताजा तैयार नमूनों की मोटाई और संरचना का अनुमान लगाया गया था।गैस जांच के मामले में, एलएसपीआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग 350 से 850 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज में यूवी-विज़ स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके किया गया था, जबकि एक प्रतिनिधि नमूना 5.2 सेमी के व्यास और 13.8 सेमी की ऊंचाई के साथ एक बंद स्टेनलेस स्टील क्यूवेट में था। 99.9% CO गैस प्रवाह दर की शुद्धता पर (एरियन गैस कंपनी IRSQ मानक के अनुसार, 180 सेकंड और 600 सेकंड के लिए 1.6 से 16 l/h)।यह कदम कमरे के तापमान, परिवेश की आर्द्रता 19% और धूआं हुड पर किया गया था।
आयन प्रकीर्णन तकनीक के रूप में रदरफोर्ड बैकस्कैटरिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग पतली फिल्मों की संरचना का विश्लेषण करने के लिए किया जाएगा।यह अनूठी विधि किसी संदर्भ मानक के उपयोग के बिना परिमाणीकरण की अनुमति देती है।आरबीएस विश्लेषण नमूने पर MeV के क्रम पर उच्च ऊर्जा (He2+ आयन, यानी अल्फा कण) और दिए गए कोण पर वापस बिखरे हुए He2+ आयनों को मापता है।SIMNRA कोड सीधी रेखाओं और वक्रों के मॉडलिंग में उपयोगी है, और प्रयोगात्मक आरबीएस स्पेक्ट्रा के साथ इसका पत्राचार तैयार नमूनों की गुणवत्ता को दर्शाता है।Cu/Ni NP नमूने का RBS स्पेक्ट्रम चित्र 1 में दिखाया गया है, जहाँ लाल रेखा प्रायोगिक RBS स्पेक्ट्रम है, और नीली रेखा SIMNRA प्रोग्राम का अनुकरण है, यह देखा जा सकता है कि दो वर्णक्रमीय रेखाएँ अच्छी स्थिति में हैं समझौता।नमूने में तत्वों की पहचान करने के लिए 1985 केवी की ऊर्जा वाली एक घटना किरण का उपयोग किया गया था।ऊपरी परत की मोटाई लगभग 40 1E15Atom/cm2 है जिसमें 86% Ni, 0.10% O2, 0.02% C और 0.02% Fe है।Fe स्पटरिंग के दौरान Ni लक्ष्य में अशुद्धियों से जुड़ा होता है।अंतर्निहित Cu और Ni की चोटियाँ क्रमशः 1500 keV पर दिखाई देती हैं, और C और O2 की चोटियाँ क्रमशः 426 keV और 582 keV पर दिखाई देती हैं।Na, Si और Fe चरण क्रमशः 870 keV, 983 keV, 1340 keV और 1823 keV हैं।
Cu और Cu/Ni NP फिल्म सतहों की वर्गाकार 3D स्थलाकृतिक AFM छवियां अंजीर में दिखाई गई हैं।2. इसके अलावा, प्रत्येक चित्र में प्रस्तुत 2डी स्थलाकृति से पता चलता है कि फिल्म की सतह पर देखी गई एनपी गोलाकार आकृतियों में मिलती है, और यह आकारिकी गोडसेलाही और आर्मंड32 और आर्मंड एट अल.33 द्वारा वर्णित के समान है।हालाँकि, हमारे Cu NPs एकत्रित नहीं थे, और केवल Cu वाले नमूने में खुरदरी चोटियों की तुलना में महीन चोटियों के साथ काफी चिकनी सतह दिखाई दी (चित्र 2a)।इसके विपरीत, CuNi15 और CuNi20 नमूनों पर खुली चोटियों में एक स्पष्ट गोलाकार आकार और उच्च तीव्रता होती है, जैसा कि चित्र 2a और b में ऊंचाई अनुपात द्वारा दिखाया गया है।फिल्म आकृति विज्ञान में स्पष्ट परिवर्तन इंगित करता है कि सतह में विभिन्न स्थलाकृतिक स्थानिक संरचनाएं हैं, जो निकल जमाव समय से प्रभावित होती हैं।
Cu (a), CuNi15 (b), और CuNi20 (c) पतली फिल्मों की AFM छवियां।प्रत्येक छवि में उपयुक्त 2डी मानचित्र, ऊंचाई वितरण और एबॉट फायरस्टोन वक्र अंतर्निहित हैं।
नैनोकणों के औसत दाने के आकार का अनुमान गौसियन फिट का उपयोग करके 100 नैनोकणों को मापकर प्राप्त व्यास वितरण हिस्टोग्राम से लगाया गया था जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।यह देखा जा सकता है कि Cu और CuNi15 में समान औसत अनाज आकार (27.7 और 28.8 एनएम) हैं, जबकि CuNi20 में छोटे अनाज (23.2 एनएम) हैं, जो गॉडसेलाही एट अल द्वारा बताए गए मूल्य के करीब है।34 (लगभग 24 एनएम)।द्विधात्विक प्रणालियों में, स्थानीयकृत सतह प्लास्मोन प्रतिध्वनि की चोटियाँ अनाज के आकार 35 में परिवर्तन के साथ बदल सकती हैं।इस संबंध में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एक लंबा नी जमाव समय हमारे सिस्टम की Cu/Ni पतली फिल्मों की सतह के प्लास्मोनिक गुणों को प्रभावित करता है।
एएफएम स्थलाकृति से प्राप्त (ए) Cu, (b) CuNi15, और (c) CuNi20 पतली फिल्मों का कण आकार वितरण।
थोक आकृति विज्ञान पतली फिल्मों में स्थलाकृतिक संरचनाओं के स्थानिक विन्यास में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।तालिका 2 एएफएम मानचित्र से जुड़े ऊंचाई-आधारित स्थलाकृतिक मापदंडों को सूचीबद्ध करती है, जिन्हें औसत खुरदरापन (एसए), तिरछापन (एसएसके), और कर्टोसिस (एसकेयू) के समय मूल्यों द्वारा वर्णित किया जा सकता है।Sa मान क्रमशः 1.12 (Cu), 3.17 (CuNi15) और 5.34 एनएम (CuNi20) हैं, जो पुष्टि करते हैं कि Ni जमाव समय बढ़ने के साथ फिल्में अधिक कठोर हो जाती हैं।ये मान पहले अरमान एट अल.33 (1-4 एनएम), गोडसेलाही एट अल.34 (1-1.05 एनएम) और ज़ेलु एट अल.36 (1.91-6.32 एनएम) द्वारा रिपोर्ट किए गए मूल्यों से तुलनीय हैं, जहां एक समान Cu/Ni NPs की फिल्मों को जमा करने के लिए इन विधियों का उपयोग करके स्पटरिंग का प्रदर्शन किया गया।हालाँकि, घोष एट अल.37 ने इलेक्ट्रोडेपोजिशन द्वारा Cu/Ni मल्टीलेयर जमा किया और उच्च खुरदरापन मूल्यों की सूचना दी, जाहिर तौर पर 13.8 से 36 एनएम की सीमा में।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न जमाव विधियों द्वारा सतह निर्माण की गतिशीलता में अंतर से विभिन्न स्थानिक पैटर्न वाली सतहों का निर्माण हो सकता है।फिर भी, यह देखा जा सकता है कि आरएफ-पीईसीवीडी विधि 6.32 एनएम से अधिक की खुरदरापन के साथ Cu/Ni NPs की फिल्में प्राप्त करने के लिए प्रभावी है।
जहां तक ऊंचाई प्रोफ़ाइल का सवाल है, उच्च-क्रम के सांख्यिकीय क्षण Ssk और Sku क्रमशः ऊंचाई वितरण की विषमता और सामान्यता से संबंधित हैं।सभी Ssk मान सकारात्मक (Ssk > 0) हैं, जो एक लंबी दाहिनी पूंछ 38 को दर्शाता है, जिसकी पुष्टि इनसेट 2 में ऊंचाई वितरण प्लॉट द्वारा की जा सकती है। इसके अलावा, सभी ऊंचाई प्रोफाइल पर एक तेज चोटी 39 (Sku > 3) का प्रभुत्व था। , यह दर्शाता है कि वक्र ऊंचाई वितरण गाऊसी घंटी वक्र की तुलना में कम सपाट है।ऊंचाई वितरण प्लॉट में लाल रेखा एबॉट-फायरस्टोन 40 वक्र है, जो डेटा के सामान्य वितरण के मूल्यांकन के लिए एक उपयुक्त सांख्यिकीय विधि है।यह रेखा ऊंचाई हिस्टोग्राम पर संचयी योग से प्राप्त की जाती है, जहां उच्चतम शिखर और सबसे गहरा गर्त उनके न्यूनतम (0%) और अधिकतम (100%) मानों से संबंधित होते हैं।इन एबॉट-फायरस्टोन वक्रों में y-अक्ष पर एक चिकनी S-आकार होता है और सभी मामलों में कवर किए गए क्षेत्र से पार की गई सामग्री के प्रतिशत में प्रगतिशील वृद्धि दिखाई देती है, जो सबसे खुरदरे और सबसे तीव्र शिखर से शुरू होती है।यह सतह की स्थानिक संरचना की पुष्टि करता है, जो मुख्य रूप से निकल जमाव समय से प्रभावित होता है।
तालिका 3 एएफएम छवियों से प्राप्त प्रत्येक सतह से जुड़े विशिष्ट आईएसओ आकारिकी मापदंडों को सूचीबद्ध करती है।यह सर्वविदित है कि क्षेत्र से सामग्री अनुपात (एसएमआर) और काउंटर क्षेत्र से सामग्री अनुपात (एसएमसी) सतह कार्यात्मक पैरामीटर29 हैं।उदाहरण के लिए, हमारे परिणाम बताते हैं कि सतह के मध्य तल के ऊपर का क्षेत्र सभी फिल्मों में पूरी तरह से चरम पर है (एसएमआर = 100%)।हालाँकि, एसएमआर के मान इलाके के असर क्षेत्र गुणांक की विभिन्न ऊंचाइयों से प्राप्त किए जाते हैं41, क्योंकि पैरामीटर एसएमसी ज्ञात है।एसएमसी के व्यवहार को Cu → CuNi20 से खुरदरेपन में वृद्धि से समझाया गया है, जहां यह देखा जा सकता है कि CuNi20 के लिए प्राप्त उच्चतम खुरदरापन मूल्य एसएमसी ~ 13 एनएम देता है, जबकि Cu का मान लगभग 8 एनएम है।
सम्मिश्रण पैरामीटर आरएमएस ग्रेडिएंट (एसडीक्यू) और विकसित इंटरफ़ेस क्षेत्र अनुपात (एसडीआर) बनावट की समतलता और जटिलता से संबंधित पैरामीटर हैं।Cu → CuNi20 से, Sdq मान 7 से 21 तक होता है, जो दर्शाता है कि Ni परत 20 मिनट तक जमा होने पर फिल्मों में स्थलाकृतिक अनियमितताएं बढ़ जाती हैं।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि CuNi20 की सतह Cu जितनी सपाट नहीं है।इसके अलावा, यह पाया गया कि सतह माइक्रोटेक्स्चर की जटिलता से जुड़े पैरामीटर Sdr का मान Cu → CuNi20 से बढ़ता है।कांबले एट अल.42 के एक अध्ययन के अनुसार, एसडीआर बढ़ने के साथ सतह माइक्रोटेक्स्चर की जटिलता बढ़ जाती है, जो दर्शाता है कि CuNi20 (Sdr = 945%) में Cu फिल्मों (Sdr = 229%) की तुलना में अधिक जटिल सतह माइक्रोस्ट्रक्चर है।.वास्तव में, बनावट की सूक्ष्म जटिलता में परिवर्तन खुरदरी चोटियों के वितरण और आकार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसे शिखर घनत्व (एसपीडी) और अंकगणित माध्य शिखर वक्रता (एसपीसी) के विशिष्ट मापदंडों से देखा जा सकता है।इस संबंध में, Cu → CuNi20 से Spd बढ़ता है, जो दर्शाता है कि Ni परत की मोटाई बढ़ने के साथ चोटियाँ अधिक घनी रूप से व्यवस्थित हैं।इसके अलावा, Cu→CuNi20 से Spc भी बढ़ता है, जो दर्शाता है कि Cu नमूने की सतह का शिखर आकार अधिक गोल है (Spc = 612), जबकि CuNi20 का तेज है (Spc = 925)।
प्रत्येक फिल्म की रफ प्रोफ़ाइल सतह के शिखर, कोर और गर्त क्षेत्रों में अलग-अलग स्थानिक पैटर्न भी दिखाती है।कोर की ऊँचाई (Sk), घटती हुई चोटी (Spk) (कोर के ऊपर), और गर्त (Svk) (कोर के नीचे) 31,43 सतह के तल के लंबवत मापे गए पैरामीटर हैं और Cu → CuNi20 से वृद्धि होती है। सतह खुरदरापन में उल्लेखनीय वृद्धि।इसी प्रकार, शिखर सामग्री (वीएमपी), कोर सामग्री (वीएमसी), गर्त शून्य (वीवीवी), और कोर शून्य मात्रा (वीवीसी)31 समान प्रवृत्ति दिखाते हैं क्योंकि सभी मान Cu → CuNi20 से बढ़ते हैं।यह व्यवहार इंगित करता है कि CuNi20 सतह अन्य नमूनों की तुलना में अधिक तरल धारण कर सकती है, जो सकारात्मक है, यह सुझाव देता है कि इस सतह पर धब्बा44 आसान है।इसलिए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जैसे-जैसे निकल परत की मोटाई CuNi15 → CuNi20 से बढ़ती है, स्थलाकृतिक प्रोफ़ाइल में परिवर्तन उच्च-क्रम रूपात्मक मापदंडों में परिवर्तन से पीछे रह जाते हैं, जिससे सतह की सूक्ष्म बनावट और फिल्म के स्थानिक पैटर्न प्रभावित होते हैं।
वाणिज्यिक माउंटेनमैप45 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके एएफएम स्थलाकृतिक मानचित्र का निर्माण करके फिल्म की सतह की सूक्ष्म बनावट का गुणात्मक मूल्यांकन प्राप्त किया गया था।प्रतिपादन चित्र 4 में दिखाया गया है, जो सतह के संबंध में एक प्रतिनिधि नाली और एक ध्रुवीय भूखंड दिखाता है।तालिका 4 स्लॉट और स्थान विकल्पों को सूचीबद्ध करती है।खांचे की छवियों से पता चलता है कि नमूने में खांचे की स्पष्ट एकरूपता के साथ चैनलों की एक समान प्रणाली का प्रभुत्व है।हालाँकि, अधिकतम नाली गहराई (एमडीएफ) और औसत नाली गहराई (एमडीईएफ) दोनों के पैरामीटर Cu से CuNi20 तक बढ़ जाते हैं, जो CuNi20 की चिकनाई क्षमता के बारे में पिछले अवलोकनों की पुष्टि करता है।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि Cu (चित्र 4a) और CuNi15 (चित्र 4b) नमूनों में व्यावहारिक रूप से एक ही रंग के पैमाने हैं, जो इंगित करता है कि 15 के लिए Ni फिल्म जमा होने के बाद Cu फिल्म सतह की सूक्ष्म बनावट में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुए। मि.इसके विपरीत, CuNi20 नमूना (चित्र 4c) अलग-अलग रंग के पैमाने के साथ झुर्रियाँ प्रदर्शित करता है, जो इसके उच्च एमडीएफ और एमडीईएफ मूल्यों से संबंधित है।
Cu (a), CuNi15 (b), और CuNi20 (c) फिल्मों की सूक्ष्म बनावट की खांचे और सतह की आइसोट्रॉपी।
अंजीर में ध्रुवीय आरेख।4 यह भी दर्शाता है कि सतह की सूक्ष्म बनावट अलग है।यह उल्लेखनीय है कि नी परत का जमाव स्थानिक पैटर्न को महत्वपूर्ण रूप से बदल देता है।नमूनों की गणना की गई माइक्रोटेक्स्चरल आइसोट्रॉपी 48% (Cu), 80% (CuNi15), और 81% (CuNi20) थी।यह देखा जा सकता है कि Ni परत का जमाव अधिक आइसोट्रोपिक माइक्रोटेक्स्चर के निर्माण में योगदान देता है, जबकि एकल परत Cu फिल्म में अधिक अनिसोट्रोपिक सतह माइक्रोटेक्स्चर होता है।इसके अलावा, CuNi15 और CuNi20 की प्रमुख स्थानिक आवृत्तियाँ Cu नमूनों की तुलना में उनकी बड़ी ऑटोसहसंबंध लंबाई (Sal)44 के कारण कम हैं।इसे इन नमूनों (एसटीडी = 2.5° और एसटीडी = 3.5°) द्वारा प्रदर्शित समान अनाज अभिविन्यास के साथ भी जोड़ा गया है, जबकि सीयू नमूने (एसटीडी = 121°) के लिए एक बहुत बड़ा मूल्य दर्ज किया गया था।इन परिणामों के आधार पर, सभी फिल्में अलग-अलग आकारिकी, स्थलाकृतिक प्रोफाइल और खुरदरेपन के कारण लंबी दूरी की स्थानिक विविधताएं प्रदर्शित करती हैं।इस प्रकार, ये परिणाम दर्शाते हैं कि Ni परत जमाव का समय CuNi द्विधातु स्पुतर्ड सतहों के निर्माण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
कमरे के तापमान पर और विभिन्न CO गैस प्रवाहों पर हवा में Cu/Ni NPs के LSPR व्यवहार का अध्ययन करने के लिए, UV-Vis अवशोषण स्पेक्ट्रा को 350-800 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज में लागू किया गया था, जैसा कि CuNi15 और CuNi20 के लिए चित्र 5 में दिखाया गया है।विभिन्न CO गैस प्रवाह घनत्वों को पेश करने से, प्रभावी LSPR CuNi15 शिखर व्यापक हो जाएगा, अवशोषण मजबूत हो जाएगा, और शिखर वायु प्रवाह में 597.5 एनएम से 16 एल/एच 606.0 एनएम तक उच्च तरंग दैर्ध्य में स्थानांतरित (रेडशिफ्ट) हो जाएगा।सीओ प्रवाह 180 सेकंड के लिए, 606.5 एनएम, सीओ प्रवाह 16 एल/एच 600 सेकंड के लिए।दूसरी ओर, CuNi20 एक अलग व्यवहार प्रदर्शित करता है, इसलिए CO गैस प्रवाह में वृद्धि के परिणामस्वरूप LSPR शिखर तरंग दैर्ध्य स्थिति (ब्लूशिफ्ट) वायु प्रवाह पर 600.0 एनएम से घटकर 180 सेकंड के लिए 16 l/h CO प्रवाह पर 589.5 एनएम हो जाती है। .589.1 एनएम पर 600 सेकंड के लिए 16 एल/एच सीओ प्रवाह।CuNi15 की तरह, हम CuNi20 के लिए एक व्यापक शिखर और बढ़ी हुई अवशोषण तीव्रता देख सकते हैं।यह अनुमान लगाया जा सकता है कि Cu पर Ni परत की मोटाई में वृद्धि के साथ-साथ CuNi15 के बजाय CuNi20 नैनोकणों के आकार और संख्या में वृद्धि के साथ, Cu और Ni कण एक-दूसरे के करीब आते हैं, इलेक्ट्रॉनिक दोलनों का आयाम बढ़ जाता है। , और, परिणामस्वरूप, आवृत्ति बढ़ जाती है।जिसका अर्थ है: तरंग दैर्ध्य घट जाती है, एक नीला बदलाव होता है।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-16-2023