ဤလေ့လာမှုတွင်၊ RF sputtering နှင့် RF-PECVD တို့မှ ပူးတွဲထုတ်လွှတ်စဉ်အတွင်း မိုက်ခရိုကာဗွန်ရင်းမြစ်တွင် ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော Cu/Ni nanoparticles များကို စုံစမ်းစစ်ဆေးပြီး Cu/Ni nanoparticles များကို အသုံးပြု၍ CO ဓာတ်ငွေ့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိရန်အတွက် မျက်နှာပြင် plasmon ပဲ့တင်ထပ်သံများကို လေ့လာခဲ့သည်။အမှုန်များ၏ပုံသဏ္ဍာန်။မျက်နှာပြင်ရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို ရုပ်ပုံလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် အကွဲအပြဲ/အဆပေါင်းများစွာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ 3D အက်တမ်အနုမြူဂရပ်ဖ်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် လေ့လာခဲ့သည်။ကွဲပြားမှု (ANOVA) နှင့် သိသာထင်ရှားသော ခြားနားမှု အနည်းဆုံး စမ်းသပ်မှုတို့ဖြင့် MountainsMap® Premium ဆော့ဖ်ဝဲကို အသုံးပြု၍ ကိန်းဂဏန်းဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။Surface nanostructures များသည် ဒေသတွင်းနှင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ သီးခြားဖြန့်ဖြူးမှုများရှိသည်။စမ်းသပ်ပြီး ပုံဖော်ထားသော Rutherford backscattering spectra သည် နာနိုအမှုန်များ၏ အရည်အသွေးကို အတည်ပြုခဲ့သည်။ထို့နောက် အသစ်ပြင်ဆင်ထားသော နမူနာများကို ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် မီးခိုးခေါင်းတိုင်တစ်ခုနှင့် ထိတွေ့ခဲ့ပြီး ၎င်းတို့ကို ဓာတ်ငွေ့အာရုံခံကိရိယာအဖြစ် အသုံးပြုကာ မျက်နှာပြင် ပလာမွန်ပဲ့တင်ထပ်ခြင်းနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ကြေးနီအလွှာ၏အပေါ်ဘက်တွင် နီကယ်အလွှာတစ်ခုထပ်ထည့်ခြင်းသည် ရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ဓာတ်ငွေ့ရှာဖွေခြင်းဆိုင်ရာ နှစ်မျိုးလုံးတွင် စိတ်ဝင်စားဖွယ်ရလဒ်များကို ပြသခဲ့သည်။Rutherford backscattering spectroscopy နှင့် spectroscopic analysis နှင့် ပါးလွှာသော ဖလင်မျက်နှာပြင် မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ဆိုင်ရာ အဆင့်မြင့် စတီရီယို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု ပေါင်းစပ်မှုသည် ဤနယ်ပယ်တွင် ထူးခြားပါသည်။
အထူးသဖြင့် လျင်မြန်သော စက်မှုထွန်းကားလာမှုကြောင့် လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်အနည်းငယ်အတွင်း လေထုညစ်ညမ်းမှု အရှိန်အဟုန်ဖြင့် ဓာတ်ငွေ့ရှာဖွေခြင်း၏ အရေးပါပုံကို သုတေသီများ ပိုမိုသိရှိလာစေရန် လှုံ့ဆော်ပေးခဲ့သည်။သတ္တုနာနိုအမှုန်များ (NPs) သည် ဓာတ်ငွေ့အာရုံခံကိရိယာများအတွက် အလားအလာရှိသောပစ္စည်းများဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့ပြီး 1,2,3,4 သတ္တုပါးလွှာသော မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ plasmon resonance (LSPR) ဖြင့် ပဲ့တင်ထပ်နိုင်သော ဓာတ်တစ်မျိုးဖြစ်သည့် ပလာစမွန်ပဲ့တင်ထပ်ခြင်း (LSPR)၊ အကွက် ၅၊၆၊၇၊၈။စျေးမကြီးသော၊ အဆိပ်သင့်မှုနည်းပြီး စွယ်စုံရအကူးအပြောင်းသတ္တုတစ်ခုအနေဖြင့် ကြေးနီကို သိပ္ပံပညာရှင်များနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်း၊ အထူးသဖြင့် အာရုံခံထုတ်လုပ်သူ ၉ မှ သိပ္ပံပညာရှင်များနှင့် အရေးကြီးသောဒြပ်စင်အဖြစ် သတ်မှတ်သည်။အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ နီကယ်အကူးအပြောင်း သတ္တုဓာတ်ကူပစ္စည်းများသည် အခြားဓာတ်ကူပစ္စည်း 10 များထက် ပိုမိုကောင်းမွန်သည်။နာနိုစကေးတွင် လူသိများသော Cu/Ni ၏အသုံးချမှုသည် ၎င်းတို့ကို ပို၍အရေးကြီးစေသည်၊ အထူးသဖြင့် ပေါင်းစပ်မှု ၁၁၊၁၂ ပြီးနောက် ၎င်းတို့၏ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ မပြောင်းလဲသောကြောင့်ဖြစ်သည်။
သတ္တုနာနိုအမှုန်များနှင့် dielectric ကြားခံကြားခံများနှင့် ၎င်းတို့၏ကြားခံများသည် ဒေသထွက် plasmon resonances များတွင် သိသာထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုများကို ပြသနေသော်လည်း ၎င်းတို့အား ဓာတ်ငွေ့ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုအတွက် အဆောက်အဦတုံးများအဖြစ် အသုံးပြုထားသည်။စုပ်ယူမှုရောင်စဉ် ပြောင်းလဲသည့်အခါ၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပဲ့တင်ထပ်လှိုင်းအလျားနှင့်/သို့မဟုတ် စုပ်ယူမှုအမြင့်ဆုံးပြင်းထန်မှု နှင့်/သို့မဟုတ် FWHM အချက်သုံးချက်သည် 1, 2, 3, 4 ဖြင့် ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ဆိုလိုသည်မှာ အမှုန်အရွယ်အစားနှင့် တိုက်ရိုက်သက်ဆိုင်သည့် နာနိုဖွဲ့စည်းပုံ မျက်နှာပြင်များတွင်၊ ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များထက်၊ နာနိုအမှုန်များတွင် plasmon ပဲ့တင်ထပ်သံသည် မော်လီကျူးစုပ်ယူမှုကို ဖော်ထုတ်ရန်အတွက် ထိရောက်သောအချက်တစ်ချက်ဖြစ်သည် ဟု Ruiz et al မှ ထောက်ပြသည်။အမှုန်အမွှားများနှင့် ထောက်လှမ်းမှု ထိရောက်မှုကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသခဲ့သည်။
CO ဓာတ်ငွေ့ကို အလင်းရှာဖွေခြင်းနှင့်ပတ်သက်၍ AuCo3O416၊ Au-CuO17 နှင့် Au-YSZ18 ကဲ့သို့သော ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို စာပေတွင် အစီရင်ခံထားသည်။ရွှေကို ပေါင်းစပ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် စုပ်ယူထားသော ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများကို ရှာဖွေရန် သတ္တုအောက်ဆိုဒ်များနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော မြင့်မြတ်သောသတ္တုအဖြစ် ကျွန်ုပ်တို့ ယူဆနိုင်သော်လည်း အာရုံခံကိရိယာများ၏ အဓိကပြဿနာမှာ အခန်းအပူချိန်တွင် ၎င်းတို့၏တုံ့ပြန်မှုဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့ကို လက်လှမ်းမမီနိုင်ခြင်းဖြစ်သည်။
လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်အနည်းငယ်အတွင်း၊ မြင့်မားသော နာနိုစကေးကြည်လင်ပြတ်သားမှု 19,20,21,22 တွင် သုံးဖက်မြင်မျက်နှာပြင်အဏုဇီဝဗေဒကိုဖော်ပြရန် အဆင့်မြင့်နည်းပညာတစ်ခုအဖြစ် atomic force microscopy (AFM) ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ထို့အပြင်၊ စတီရီယို၊ အကွဲအပြဲ/ဘက်တီးရီးယားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု 23,24,25,26, ပါဝါရောင်စဉ်တန်းသိပ်သည်းဆ (PSD)27 နှင့် Minkowski28 လုပ်ဆောင်ချက်များသည် ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များ၏ မျက်နှာပြင်မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ကို ပုံဖော်ရန်အတွက် ခေတ်မီကိရိယာများဖြစ်သည်။
ဤလေ့လာမှုတွင်၊ ဒေသအလိုက်ပြုလုပ်ထားသောမျက်နှာပြင် plasmon resonance (LSPR) စုပ်ယူမှုအပေါ်အခြေခံ၍ acetylene (C2H2) Cu/Ni NP ခြေရာများကို CO ဓာတ်ငွေ့အာရုံခံကိရိယာများအဖြစ်အသုံးပြုရန်အတွက် အခန်းအပူချိန်တွင် အပ်နှံခဲ့သည်။Rutherford backscatter spectroscopy (RBS) ကို AFM ရုပ်ပုံများမှ ပေါင်းစပ်မှုနှင့် ရုပ်ပုံသဏ္ဌာန်ကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုပြီး 3D မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မြေပုံများကို MountainsMap® Premium ဆော့ဖ်ဝဲလ်ကို အသုံးပြု၍ မျက်နှာပြင် isotropy နှင့် မျက်နှာပြင် microtextures ၏ နောက်ထပ် micromorphological parameters အားလုံးကို လေ့လာရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ သိပ္ပံနည်းကျရလဒ်အသစ်များကို စက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင် အသုံးချနိုင်ပြီး ဓာတုဓာတ်ငွေ့ရှာဖွေခြင်း (CO) အတွက် အသုံးချမှုများအတွက် အလွန်စိတ်ဝင်စားဖွယ်ဖြစ်ကြောင်း သရုပ်ပြထားသည်။စာပေသည် ဤနာနိုအမှုန်ကို ပေါင်းစပ်ခြင်း၊ အသွင်အပြင်နှင့် အသုံးချခြင်းတို့ကို ပထမဆုံးအကြိမ် အစီရင်ခံပါသည်။
Cu/Ni nanoparticles များ၏ ပါးလွှာသော ဖလင်ကို RF sputtering နှင့် RF-PECVD ပါဝါထောက်ပံ့မှုဖြင့် 13.56 MHz ဖြင့် ပြင်ဆင်ထားပါသည်။နည်းလမ်းသည် မတူညီသော ပစ္စည်းနှင့် အရွယ်အစား နှစ်ခုရှိသော လျှပ်ကူးပစ္စည်း နှစ်ခုပါသော ဓာတ်ပေါင်းဖိုကို အခြေခံထားသည်။သေးငယ်သည့်အရာသည် စွမ်းအင်သုံးလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် သတ္တုဖြစ်ပြီး၊ ပိုကြီးသည့်အရာသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု 5 စင်တီမီတာအကွာအဝေးရှိ သံမဏိအခန်းတစ်ခုမှ မြေစိုက်ထားသည်။SiO 2 အလွှာနှင့် Cu ပစ်မှတ်ကို အခန်းထဲသို့ ထားပြီးနောက် အခန်းအပူချိန်တွင် အောက်ခံဖိအားအဖြစ် 103 N/m 2 သို့ ဖယ်ထုတ်ကာ အခန်းထဲသို့ acetylene ဓာတ်ငွေ့ကို ထည့်သွင်းကာ ပတ်ဝန်းကျင်ဖိအားသို့ ဖိအားပေးသည်။ဤအဆင့်တွင် acetylene ဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးပြုရခြင်း၏ အဓိက အကြောင်းရင်း နှစ်ခု ရှိသည်- ပထမ၊ ၎င်းသည် ပလာစမာ ထုတ်လုပ်မှုအတွက် သယ်ဆောင်သည့် ဓာတ်ငွေ့အဖြစ် လည်းကောင်း၊ ဒုတိယ အနေဖြင့် ကာဗွန် ပမာဏ သဲလွန်စများ အတွက် နာနိုအမှုန်များ ပြင်ဆင်မှု အတွက် ဖြစ်သည်။အပ်နှံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ကနဦးဓာတ်ငွေ့ဖိအားနှင့် RF ပါဝါ 3.5 N/m2 နှင့် 80 W အသီးသီးဖြင့် မိနစ် 30 ကြာ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ထို့နောက် လေဟာနယ်ကို ချိုးပြီး ပစ်မှတ်ကို Ni သို့ ပြောင်းပါ။အပ်နှံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ကနဦးဓာတ်ငွေ့ဖိအားနှင့် RF ပါဝါ 2.5 N/m2 နှင့် 150 W အသီးသီးဖြင့် ထပ်ခါတလဲလဲ လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ ကြေးနီနှင့် နီကယ်နာနိုအမှုန်များသည် acetylene လေထုထဲတွင် အပ်နှံထားသော ကြေးနီ/နီကယ် နာနိုဖွဲ့စည်းပုံများဖြစ်သည်။နမူနာပြင်ဆင်မှုနှင့် ခွဲခြားသတ်မှတ်ခြင်းများအတွက် ဇယား 1 ကို ကြည့်ပါ။
အသစ်ပြင်ဆင်ထားသော နမူနာများ၏ 3D ပုံများကို 1 μm × 1 μm စတုရန်းစကင်န်ဧရိယာတွင် nanometer multimode atomic force microscope (Digital Instruments, Santa Barbara, CA) ကို အသုံးပြု၍ အဆက်အသွယ်မဟုတ်သောမုဒ်တွင် 10-20 μm/min ဖြင့် စကင်န်ဖတ်ခြင်းအမြန်နှုန်းဖြင့် မှတ်တမ်းတင်ခဲ့သည် .အတူ။MountainsMap® ပရီမီယံဆော့ဖ်ဝဲလ်ကို 3D AFM မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မြေပုံများကို လုပ်ဆောင်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ISO 25178-2:2012 29,30,31 အရ၊ များစွာသော morphological parameters များကို မှတ်တမ်းတင်ပြီး ဆွေးနွေးထားပြီး၊ အမြင့်၊ core၊ volume၊ character၊ function၊ space နှင့် ပေါင်းစပ်သတ်မှတ်ထားပါသည်။
အသစ်ပြင်ဆင်ထားသောနမူနာများ၏ အထူနှင့်ဖွဲ့စည်းမှုအား စွမ်းအင်မြင့် Rutherford backscattering spectroscopy (RBS) ကိုအသုံးပြု၍ MeV ၏အစီအစဥ်တွင် ခန့်မှန်းတွက်ချက်ထားပါသည်။ဓာတ်ငွေ့စုံစမ်းစစ်ဆေးခြင်းကိစ္စတွင်၊ LSPR spectroscopy ကို လှိုင်းအလျား 350 မှ 850 nm အတွင်းရှိ UV-Vis spectrometer ကိုအသုံးပြုပြီး ကိုယ်စားလှယ်နမူနာသည် အချင်း 5.2 စင်တီမီတာနှင့် အမြင့် 13.8 စင်တီမီတာရှိသော ပိတ်ထားသော stainless steel cuvette တွင် ရှိနေစဉ်၊ သန့်စင်သော 99.9% CO ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းနှုန်း (Arian Gas Co. IRSQ စံနှုန်းအရ၊ 1.6 မှ 16 l/h ကို 180 စက္ကန့်နှင့် 600 စက္ကန့်)။ဤအဆင့်ကို အခန်းအပူချိန်၊ ပတ်ဝန်းကျင်စိုထိုင်းဆ 19% နှင့် fume hood တို့တွင် ဆောင်ရွက်ခဲ့ပါသည်။
Rutherford backscattering spectroscopy သည် ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များ၏ ဖွဲ့စည်းမှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုသွားမည်ဖြစ်သည်။ဤထူးခြားသောနည်းလမ်းသည် အကိုးအကားစံနှုန်းကိုအသုံးမပြုဘဲ အရေအတွက်ကိုခွင့်ပြုသည်။RBS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုသည် နမူနာပေါ်ရှိ MeV ၏အစီအစဥ်ပေါ်တွင် မြင့်မားသောစွမ်းအင်များ (He2+ အိုင်းယွန်းများ၊ အယ်ဖာအမှုန်များ) ကို နမူနာပေါ်ရှိ MeV ၏အစီအစဥ်တွင် တိုင်းတာပြီး သတ်မှတ်ထောင့်တွင် ပြန့်ကျဲနေသော He2+ အိုင်းယွန်းများကို တိုင်းတာသည်။SIMNRA ကုဒ်သည် မျဉ်းဖြောင့်များနှင့် မျဉ်းကွေးများကို ပုံစံထုတ်ရာတွင် အသုံးဝင်ပြီး စမ်းသပ် RBS spectra နှင့် ၎င်း၏ စာပေးစာယူသည် ပြင်ဆင်ထားသော နမူနာများ၏ အရည်အသွေးကို ပြသသည်။Cu/Ni NP နမူနာ၏ RBS ရောင်စဉ်ကို ပုံ 1 တွင်ပြသထားပြီး အနီရောင်မျဉ်းသည် စမ်းသပ် RBS ရောင်စဉ်ဖြစ်ပြီး အပြာလိုင်းသည် SIMNRA ပရိုဂရမ်၏ သရုပ်ဖော်မှုဖြစ်ပြီး၊ ရောင်စဉ်တန်းမျဉ်းနှစ်ခုသည် ကောင်းမွန်ကြောင်းတွေ့မြင်နိုင်သည်။ သဘောတူညီချက်။နမူနာရှိ ဒြပ်စင်များကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် 1985 keV ၏ စွမ်းအင်ရှိသော အဖြစ်အပျက်အလင်းတန်းတစ်ခုကို အသုံးပြုခဲ့သည်။အပေါ်လွှာ၏အထူသည် 86% Ni၊ 0.10% O2၊ 0.02% C နှင့် 0.02% Fe တို့ပါရှိသော 40 1E15Atom/cm2 ခန့်ဖြစ်သည်။Sputtering လုပ်နေစဉ် Fe သည် Ni ပစ်မှတ်ရှိ အညစ်အကြေးများနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။အရင်းခံ Cu နှင့် Ni ၏ အထွတ်အထိပ်များကို 1500 keV တွင် အသီးသီးမြင်ရပြီး C နှင့် O2 ၏ အထွတ်အထိပ်များကို 426 keV နှင့် 582 keV အသီးသီးရှိကြသည်။Na၊ Si နှင့် Fe အဆင့်များသည် 870 keV၊ 983 keV၊ 1340 keV နှင့် 1823 keV အသီးသီးဖြစ်သည်။
Cu နှင့် Cu/Ni NP ဖလင်မျက်နှာပြင်များ၏ စတုရန်းပုံ 3D မြေမျက်နှာသွင်ပြင် AFM ပုံများကို ပုံများတွင် ပြထားသည်။2. ထို့အပြင်၊ ပုံတစ်ခုစီတွင်ပြသထားသော 2D မြေမျက်နှာသွင်ပြင်သည် ရုပ်ရှင်မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ NPs များကို လေ့လာတွေ့ရှိပါက စက်လုံးပုံသဏ္ဍာန်အဖြစ် ပေါင်းစည်းကြောင်းပြသပြီး ဤပုံစံရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်သည် Godselahi နှင့် Armand32 နှင့် Armand et al.33 တို့က ဖော်ပြထားသော အလားတူဖြစ်သည်။သို့သော်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ Cu NPs များကို စုစည်းမထားသော၊ Cu တစ်ခုတည်းသာ ပါဝင်သော နမူနာများက ပိုကြမ်းတမ်းသော အထွတ်အထိပ်များထက် ပိုချောသော မျက်နှာပြင်ကို ပြသခဲ့သည် (ပုံ 2a)။ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ CuNi15 နှင့် CuNi20 နမူနာများပေါ်ရှိ အဖွင့်အထွတ်အထိပ်များသည် ပုံ. 2a နှင့် b တွင်ပြသထားသည့်အတိုင်း သိသိသာသာ စက်လုံးပုံသဏ္ဍာန်ရှိပြီး ပိုမိုပြင်းထန်မှုရှိသည်။ဖလင်ပုံသဏ္ဍာန်တွင် ထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုသည် နီကယ် အစစ်ခံချိန်ကြောင့် သက်ရောက်မှုရှိသော မျက်နှာပြင်တွင် မတူညီသော မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ဆိုင်ရာ အသွင်သဏ္ဍန်များ ရှိကြောင်း ဖော်ပြသည်။
Cu (a), CuNi15 (b), နှင့် CuNi20 (c) ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များ၏ AFM ပုံများ။သင့်လျော်သော 2D မြေပုံများ၊ အမြင့်ဖြန့်ဝေမှုများနှင့် Abbott Firestone မျဉ်းကွေးများကို ပုံတစ်ပုံချင်းစီတွင် ထည့်သွင်းထားသည်။
ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း Gaussian fit ကို အသုံးပြု၍ 100 နာနိုအမှုန်များကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ရရှိသော နာနိုမှုန်များ၏ ပျမ်းမျှ စပါးအရွယ်အစားကို ခန့်မှန်းထားသည်။Cu နှင့် CuNi15 တို့သည် တူညီသောပျမ်းမျှစပါးအရွယ်အစား (27.7 နှင့် 28.8 nm) ရှိပြီး၊ CuNi20 တွင် Godselahi et al မှဖော်ပြသောတန်ဖိုးနှင့်နီးစပ်သည့် CuNi20 တွင်သေးငယ်သောအစေ့များ (23.2 nm) ရှိသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်။34 (24 nm ခန့်)။bimetallic စနစ်များတွင်၊ ဒေသအလိုက်ပြုလုပ်ထားသော မျက်နှာပြင် plasmon resonance ၏ အထွတ်အထိပ်များသည် စပါးအရွယ်အစား ၃၅ တွင် ပြောင်းလဲသွားနိုင်သည်။ဤကိစ္စနှင့်စပ်လျဉ်း၍ ရှည်လျားသော Ni အစစ်ခံသည့်အချိန်သည် ကျွန်ုပ်တို့၏စနစ်၏ Cu/Ni ပါးလွှာသောဖလင်များ၏ မျက်နှာပြင်ပလပ်စမိုနီဂုဏ်သတ္တိများကို သက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ကောက်ချက်ချနိုင်ပါသည်။
(က) Cu၊ (ခ) CuNi15 နှင့် (ဂ) AFM မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မှရရှိသော CuNi20 ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များ။
အစုလိုက်ပုံသဏ္ဍာန်သည် ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များတွင် မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ဖွဲ့စည်းပုံဖွဲ့စည်းပုံတွင် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်ပါသည်။ဇယား 2 သည် AFM မြေပုံနှင့် ဆက်စပ်နေသည့် အမြင့်အခြေခံ မြေမျက်နှာသွင်ပြင် ဘောင်များကို စာရင်းပြုစုထားပြီး ပျမ်းမျှကြမ်းတမ်းမှု (Sa)၊ ပေါ့ပါးခြင်း (Ssk) နှင့် kurtosis (Sku) တို့၏ အချိန်တန်ဖိုးများဖြင့် ဖော်ပြနိုင်ပါသည်။Sa တန်ဖိုးများသည် 1.12 (Cu), 3.17 (CuNi15) နှင့် 5.34 nm (CuNi20) အသီးသီးဖြစ်ပြီး Ni အစစ်ခံချိန် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ရုပ်ရှင်များသည် ပိုမိုကြမ်းတမ်းလာကြောင်း အတည်ပြုသည်။ဤတန်ဖိုးများသည် Arman et al.33 (1–4 nm), Godselahi et al.34 (1–1.05 nm) နှင့် Zelu et al.36 (1.91–6.32 nm) မှ အစီရင်ခံထားသည့်အရာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည်။ Cu/Ni NPs များ၏ ရုပ်ရှင်များကို အပ်နှံရန်အတွက် ဤနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ sputtering ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။သို့ရာတွင်၊ Ghosh et al.37 သည် Cu/Ni အစုံလိုက်များကို electrodeposition ဖြင့် အပ်နှံပြီး 13.8 မှ 36 nm အကွာအဝေးအတွင်း ကြမ်းတမ်းမှုတန်ဖိုးများကို အစီရင်ခံပါသည်။မတူညီသော အပ်နှံမှုနည်းလမ်းများဖြင့် မျက်နှာပြင်ဖွဲ့စည်းခြင်း၏ kinetics ကွာခြားချက်များသည် မတူညီသော spatial ပုံစံများဖြင့် မျက်နှာပြင်များဖွဲ့စည်းခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။မည်သို့ပင်ဆိုစေကာမူ၊ RF-PECVD နည်းလမ်းသည် အကြမ်းအားဖြင့် 6.32 nm ထက်မပိုသော Cu/Ni NPs များ၏ ရုပ်ရှင်များရရှိရန်အတွက် ထိရောက်မှုရှိသည်ကို ရှုမြင်နိုင်ပါသည်။
အမြင့်ပရိုဖိုင်အတွက်၊ မြင့်မားသောစာရင်းအင်းအခိုက်အတန့်များ Ssk နှင့် Sku တို့သည် အမြင့်ဖြန့်ကျက်မှု၏ မညီမျှမှုနှင့် ပုံမှန်ဖြစ်တည်မှုတို့နှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။Ssk တန်ဖိုးများအားလုံးသည် အပြုသဘောဆောင်သည် (Ssk > 0) သည် ပိုရှည်သော ညာဘက်အမြီး ၃၈ ကို ညွှန်ပြသည်၊၊ ၎င်းသည် inset 2 တွင် အမြင့်ဖြန့်ချီရေးကြံစည်မှုဖြင့် အတည်ပြုနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ အမြင့်ပရိုဖိုင်အားလုံးကို ချွန်ထက်သော အထွတ်အထိပ် 39 (Sku > 3) ဖြင့် လွှမ်းမိုးထားသည်။ မျဉ်းကွေးကို သရုပ်ပြခြင်း အမြင့်ဖြန့်ဝေမှုသည် Gaussian ခေါင်းလောင်းမျဉ်းကွေးထက် နိမ့်သည်။အမြင့်ဖြန့်ဝေကွက်ရှိ အနီရောင်မျဉ်းသည် ပုံမှန်ဒေတာဖြန့်ဝေမှုကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် သင့်လျော်သော ကိန်းဂဏန်းအချက်အချာကျသည့် Abbott-Firestone 40 မျဉ်းကွေးဖြစ်သည်။အနိမ့်ဆုံး (0%) နှင့် အမြင့်ဆုံး (100%) တန်ဖိုးများနှင့် ဆက်စပ်နေသည့် အမြင့်ဆုံးတောင်ထွတ်နှင့် အနက်ရှိုင်းဆုံးကျင်းသည် အမြင့်ဟစ်စတိုဂရမ်ရှိ စုစည်းပေါင်းလဒ်မှ ရရှိသည်။ဤ Abbott-Firestone မျဉ်းကွေးများသည် y-ဝင်ရိုးပေါ်တွင် ချောမွေ့သော S-ပုံသဏ္ဍာန်ရှိပြီး ကိစ္စရပ်တိုင်းတွင် အကြမ်းဆုံးနှင့် အပြင်းထန်ဆုံး တောင်ထွတ်မှ စတင်ကာ ဖုံးလွှမ်းထားသော ဧရိယာကို ဖြတ်ကျော်သွားသည့် ရာခိုင်နှုန်းများ တိုးတက်လာသည်ကို ပြသသည်။၎င်းသည် နီကယ်အစစ်ခံချိန်ကြောင့် အဓိကအားဖြင့် ထိခိုက်သည့် မျက်နှာပြင်၏ spatial structure ကို အတည်ပြုသည်။
ဇယား 3 သည် AFM ပုံများမှရရှိသော မျက်နှာပြင်တစ်ခုစီနှင့် ဆက်စပ်နေသော သီးခြား ISO ပုံသဏ္ဍာန်ဘောင်များကို ဖော်ပြသည်။ဧရိယာမှ ပစ္စည်းအချိုး (Smr) နှင့် တန်ပြန်ဧရိယာမှ ပစ္စည်းအချိုး (Smc) တို့သည် မျက်နှာပြင်လုပ်ဆောင်မှုဆိုင်ရာ ဘောင်များ 29 ဖြစ်ကြောင်း ကောင်းစွာသိရှိထားသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များက မျက်နှာပြင်၏ အလယ်အလတ်လေယာဉ်အထက်ရှိ ဧရိယာသည် ရုပ်ရှင်အားလုံးတွင် လုံးဝအထွတ်အထိပ်ဖြစ်သည် (Smr = 100%) ရှိသည်။သို့သော်လည်း၊ Smr ၏တန်ဖိုးများကို Smc ကန့်သတ်ချက်ကို သိရှိသောကြောင့် မြေပြင်ဧရိယာ41 ၏ bearing area coefficient ၏ မတူညီသောအမြင့်များမှ ရရှိပါသည်။Cu → CuNi20 မှ အကြမ်းဖျဉ်း တိုးလာခြင်းဖြင့် Smc ၏ အပြုအမူကို ရှင်းပြသည်
ပေါင်းစပ်ဘောင်များ RMS gradient (Sdq) နှင့် တီထွင်ထားသော မျက်နှာပြင် ဧရိယာအချိုး (Sdr) များသည် မျက်နှာပြင် ချောမွေ့မှုနှင့် ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် သက်ဆိုင်သည့် ဘောင်များဖြစ်သည်။Cu → CuNi20 မှ၊ Sdq တန်ဖိုးများသည် 7 မှ 21 အထိရှိကာ Ni အလွှာကို မိနစ် 20 ကြာ ထည့်ထားသောအခါတွင် ရုပ်ရှင်များအတွင်းရှိ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ပုံမမှန်မှုများ တိုးလာကြောင်း ညွှန်ပြသည်။CuNi20 ၏မျက်နှာပြင်သည် Cu ကဲ့သို့မညီကြောင်းသတိပြုသင့်သည်။ထို့အပြင်၊ မျက်နှာပြင် microtexture ၏ရှုပ်ထွေးမှုနှင့်ဆက်စပ်သော parameter Sdr ၏တန်ဖိုးသည် Cu → CuNi20 မှတိုးလာသည်ကိုတွေ့ရှိခဲ့သည်။Kamble et al.42 ၏ လေ့လာမှုတစ်ခုအရ CuNi20 (Sdr = 945%) သည် Cu films (Sdr = 229%) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော မျက်နှာပြင် microstructure ဖြစ်သည်ကို ညွှန်ပြပြီး Sdr တိုးလာသည်နှင့်အမျှ မျက်နှာပြင်၏ ရှုပ်ထွေးမှု တိုးလာပါသည်။.အမှန်မှာ၊ ထုထည်၏ အဏုရှုထောင့်ဆိုင်ရာ ရှုပ်ထွေးမှုပြောင်းလဲမှုသည် ကြမ်းတမ်းသောတောင်ထွတ်များ၏ ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ပုံသဏ္ဍာန်တွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေပြီး peak density (Spd) နှင့် ဂဏန်းသင်္ချာအထွတ်အထိပ် ကွေးကောက်ခြင်း (Spc) တို့၏ ဝိသေသဘောင်များမှ လေ့လာနိုင်သည်။ဤကိစ္စနှင့်စပ်လျဉ်း၍ Spd သည် Cu → CuNi20 မှ တိုးလာပြီး Ni အလွှာအထူတိုးလာသည်နှင့် တောင်ထိပ်များသည် ပို၍သိပ်သည်းစွာဖွဲ့စည်းထားကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ထို့အပြင်၊ CuNi20 သည် ပိုမိုပြတ်သားပြီး CuNi20 နမူနာ၏ မျက်နှာပြင်၏ အထွတ်အထိပ်ပုံသဏ္ဍာန်သည် ပိုမိုဝိုင်းဝန်းကြောင်းပြသကာ Spc သည်လည်း တိုးလာသည် (Spc=612)။
ရုပ်ရှင်တစ်ခုစီ၏ ကြမ်းတမ်းသော ပရိုဖိုင်သည် မျက်နှာပြင်၏ အထွတ်အထိပ်၊ အူတိုင်နှင့် ကြမ်းပြင်များရှိ ကွဲပြားသော spatial ပုံစံများကို ပြသသည်။အူတိုင် (Sk)၊ အထွတ်အထိပ် (Spk) (အူတိုင်အထက်) နှင့် ကျင်း (Svk) (အူတိုင်အောက်) 31,43 တို့သည် မျက်နှာပြင်လေယာဉ်နှင့် ချိန်ညှိတိုင်းတာသည့် ဘောင်များ 30 နှင့် Cu → CuNi20 တို့မှ တိုးလာသောကြောင့်၊ မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု သိသိသာသာ တိုးလာသည်။အလားတူပင်၊ peak material (Vmp)၊ core material (Vmc)၊ trough void (Vvv) နှင့် core void volume (Vvc)31 တို့သည် Cu → CuNi20 မှ တန်ဖိုးများအားလုံးတိုးလာသည်နှင့် တူညီသောလမ်းကြောင်းကို ပြသည်။ဤအပြုအမူသည် CuNi20 မျက်နှာပြင်သည် အခြားနမူနာများထက် အရည်ပိုကိုင်ဆောင်နိုင်သည်ကို ညွှန်ပြသည်မှာ အပြုသဘောဖြစ်ပြီး၊ ဤမျက်နှာပြင်သည် လိမ်းရန်ပိုမိုလွယ်ကူကြောင်း ညွှန်ပြနေပါသည်။ထို့ကြောင့်၊ နီကယ်အလွှာ၏အထူသည် CuNi15 → CuNi20 မှတိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ပရိုဖိုင်တွင်ပြောင်းလဲမှုများသည် မျက်နှာပြင်အသေးစားအဝတ်အစားနှင့် ရုပ်ရှင်၏ spatial ပုံစံတို့ကို ထိခိုက်စေသည့် မြင့်မားသောပုံစံအချိုးအစားပြောင်းလဲမှုများနောက်တွင် နောက်ကျကျန်နေခဲ့သည်ကို သတိပြုသင့်သည်။
စီးပွားဖြစ် MountainsMap45 ဆော့ဖ်ဝဲလ်ကို အသုံးပြု၍ AFM မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မြေပုံကို တည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် ရုပ်ရှင်မျက်နှာပြင်၏ အဏုကြည့်မျက်နှာပြင်၏ အရည်အသွေးပိုင်း အကဲဖြတ်ချက်ကို ရရှိခဲ့သည်။ပုံ 4 တွင် ပုံ 4 တွင်ပြသထားသည်၊ မျက်နှာပြင်နှင့်စပ်လျဉ်းသောကိုယ်စားပြု groove နှင့် polar plot ကိုပြသထားသည်။ဇယား 4 တွင် အထိုင်နှင့် နေရာရွေးချယ်မှုများကို စာရင်းပြုစုထားသည်။grooves များ၏ ရုပ်ပုံများသည် နမူနာအား grooves များ၏ အသံထွက် တစ်သားတည်းဖြစ်မှုနှင့်အတူ အလားတူ ချန်နယ်စနစ်ဖြင့် လွှမ်းမိုးထားကြောင်း ပြသသည်။သို့သော်၊ အမြင့်ဆုံး groove depth (MDF) နှင့် ပျမ်းမျှ groove depth (MDEF) နှစ်ခုစလုံးအတွက် ကန့်သတ်ချက်များသည် Cu မှ CuNi20 သို့ တိုးလာပြီး CuNi20 ၏ ချောဆီဖြစ်နိုင်ချေနှင့် ပတ်သက်၍ ယခင်လေ့လာတွေ့ရှိချက်များကို အတည်ပြုသည်။Cu (ပုံ. 4a) နှင့် CuNi15 (ပုံ. 4b) နမူနာများသည် လက်တွေ့အားဖြင့် တူညီသောအရောင်အကြေးခွံများရှိပြီး၊ Ni film ကို 15 နှစ်ကြာထည့်သွင်းပြီးနောက် Cu ဖလင်မျက်နှာပြင်၏ microtexture သည် သိသာထင်ရှားသောပြောင်းလဲမှုမရှိပါက သတိပြုသင့်သည်။ မိဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ CuNi20 နမူနာ (ပုံ. 4c) သည် ၎င်း၏ပိုမိုမြင့်မားသော MDF နှင့် MDEF တန်ဖိုးများနှင့် သက်ဆိုင်သည့် မတူညီသောအရောင်စကေးများဖြင့် အရေးအကြောင်းများကိုပြသသည်။
Cu (a)၊ CuNi15 (b) နှင့် CuNi20 (c) ရုပ်ရှင်များ၏ သေးငယ်သောအဝတ်အစားများ ၏ မျက်နှာပြင် အငွေ့အသက်များ။
ပုံတွင်ရှိသော ဝင်ရိုးစွန်းပုံကြမ်း။4 သည် မျက်နှာပြင် microtexture ကွဲပြားသည်ကို ပြသသည်။Ni အလွှာ၏ အစစ်ခံမှုသည် spatial ပုံစံကို သိသာထင်ရှားစွာ ပြောင်းလဲစေသည်မှာ မှတ်သားစရာဖြစ်သည်။နမူနာများ၏ တွက်ချက်ထားသော microtextural isotropy သည် 48% (Cu), 80% (CuNi15) နှင့် 81% (CuNi20) တို့ဖြစ်သည်။Cu ဖလင်သည် အလွှာတစ်ခုတည်းတွင် ပို၍ anisotropic မျက်နှာပြင် microtexture ပါရှိသော်လည်း Ni အလွှာ၏ ကွဲထွက်မှုသည် ပိုမို isotropic microtexture ကို ဖွဲ့စည်းရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေကြောင်း ရှုမြင်နိုင်သည်။ထို့အပြင် CuNi15 နှင့် CuNi20 တို့၏ ကြီးကြီးမားမား spatial frequencies များသည် Cu နမူနာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်းတို့၏ ကြီးမားသော autocorrelation lengths (Sal)44 ကြောင့် နည်းပါးပါသည်။Cu နမူနာ (Std = 121°) အတွက် အလွန်ကြီးမားသော တန်ဖိုးကို မှတ်တမ်းတင်ထားသော်လည်း ၎င်းကို ဤနမူနာများမှ ပြသထားသော အလားတူ ကောက်နှံလမ်းကြောင်း (Std = 2.5° နှင့် Std = 3.5°) နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ဤရလဒ်များအပေါ် အခြေခံ၍ ရုပ်ရှင်အားလုံးသည် မတူညီသော ပုံသဏ္ဍာန်၊ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ပရိုဖိုင်များနှင့် ကြမ်းတမ်းမှုကြောင့် တာဝေးကွာဝေးသော ကွဲပြားမှုများကို ပြသသည်။ထို့ကြောင့်၊ ဤရလဒ်များသည် CuNi bimetallic sputtered မျက်နှာပြင်များဖွဲ့စည်းရာတွင် Ni အလွှာ၏ အစစ်ခံချိန်သည် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ကြောင်း သက်သေပြနေသည်။
အခန်းအပူချိန်နှင့် မတူညီသော CO gas flux များတွင် လေထဲတွင် Cu/Ni NP များ၏ LSPR အပြုအမူကို လေ့လာရန်အတွက် CuNi15 နှင့် CuNi20 အတွက် ပုံ 5 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း UV-Vis စုပ်ယူမှု spectra ကို လှိုင်းအလျားအကွာအဝေး 350–800 nm တွင် အသုံးချခဲ့သည်။မတူညီသော CO ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုသိပ်သည်းဆကို မိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့်၊ ထိရောက်သော LSPR CuNi15 peak သည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာမည်ဖြစ်ပြီး၊ စုပ်ယူမှုအားကောင်းလာမည်ဖြစ်ပြီး၊ အထွတ်အထိပ်သည် လေစီးဆင်းမှုတွင် 597.5 nm မှ 16 L/h 606.0 nm သို့ (redshift) ကို ပိုမိုမြင့်မားသောလှိုင်းအလျားသို့ ပြောင်းသွားမည်ဖြစ်သည်။CO စီးဆင်းမှု 180 စက္ကန့်၊ 606.5 nm၊ CO စီးဆင်းမှု 16 l/h စက္ကန့် 600 ။အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ CuNi20 သည် မတူညီသောအပြုအမူကိုပြသသည်၊ ထို့ကြောင့် CO ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုတိုးလာခြင်းကြောင့် LSPR peak wavelength position (blueshift) ကို လေစီးဆင်းမှုတွင် 600.0 nm မှ 589.5 nm သို့ 16 l/h CO စီးဆင်းမှု 180 s တွင် လျော့နည်းသွားစေသည်။ .16 l/h CO သည် 589.1 nm တွင် 600 စက္ကန့်ကြာ စီးဆင်းသည်။CuNi15 ကဲ့သို့ပင်၊ CuNi20 အတွက် ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော အထွတ်အထိပ်နှင့် စုပ်ယူမှုပြင်းထန်မှုကို ကျွန်ုပ်တို့တွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။Cu ပေါ်ရှိ Ni အလွှာ၏ အထူ တိုးလာသည်နှင့် CuNi15 အစား CuNi20 nanoparticles များ၏ အရွယ်အစားနှင့် အရေအတွက် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ Cu နှင့် Ni အမှုန်များ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု နီးကပ်လာသည်နှင့်အမျှ အီလက်ထရွန်နစ် တုန်ခါမှု ပမာဏ တိုးလာသည်ဟု ခန့်မှန်းနိုင်သည်။ နှင့် အကျိုးဆက်အနေဖြင့် ကြိမ်နှုန်း တိုးလာသည်။ဆိုလိုသည်မှာ- လှိုင်းအလျား လျော့နည်းသွားခြင်း၊ အပြာရောင်ပြောင်းခြင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။
စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၁၆-၂၀၂၃