与植入CR-39的石墨离子表面,结构和光学特征相关的电导率的变化
Shazia Bashir1, Shahbaz Ahmad2, Nisar Ali3
1Department of Physics, Govt. College University, Lahore, 54000, Pakistan.
Heliyon
|August 12, 2024
概括
这项研究表明,使用激光诱导石墨等离子体进行离子植入会改变CR-39.9的表面,光学,电气和结构性质. 该过程显著提高了电导率,改变了光学传导率,创造了新的表面结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 等离子体物理学的物理学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- CR-39聚合物被广泛使用,但其表面性能可用于特定应用.
- 激光诱导等离子体为材料修饰提供了一种多功能方法.
- 离子植入是一种关键技术,用于在原子层面改变材料特性.
研究的目的:
- 为了研究石墨离子植入表面的影响,CR-39的光学,电气和结构性质.
- 为了描述由不同的离子流动引起的变化.
- 探索激光诱导石墨等离子体在材料功能化方面的潜力.
主要方法:
- 使用KrF Excimer激光器生成石墨等离子体.
- 在磁场 (90 mT) 下,CR-39目标的离子植入与石墨离子 (710 KeV) 在各种流量 (2.6 x 10^12到9.2 x 10^15离子/cm^2) 下.
- 使用数字光学显微镜,共聚焦显微镜,拉曼光谱,UV-Vis光谱和SRIM软件进行分析.
主要成果:
- 在CR-39表面形成树突和岛状结构,纳米/微型石坑和山丘.
- 通过拉曼分析证实了债券解离和形成的证据.
- 光学传导率从90%降低到68%,电导率从10^-9提高到10^-7 S/cm.
结论:
- 石墨离子植入有效地改变了CR-39的表面形态,光学和电气性能.
- 观察到的变化表明在需要量身定制的表面特征的领域有潜在的应用.
- 激光诱导等离子体植入提供了一种可控制的方法来增强聚合物功能.
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