Здравствуйте, !
Сегодня 20 октября 2020 года, вторник , 03:19:48 мск
Общество друзей милосердия
Опечатка?Выделите текст мышью и нажмите Ctrl+Enter
 
Контакты Телефон редакции:
+7(495)640-9617

E-mail: welcome@oilru.com
 
Сегодня сервер OilRu.com - это более 1279,22 Мб информации:

  • 540947 новостей
  • 5112 статей в 168 выпусках журнала НЕФТЬ РОССИИ
  • 1143 статей в 53 выпусках журнала OIL of RUSSIA
  • 1346 статей в 45 выпусках журнала СОЦИАЛЬНОЕ ПАРТНЕРСТВО
Ресурсы
 

Новости oilru.com


 
Наука

Нанокомпозиты оксида олова и циркония как перспективные материалы для создания датчиков газа

Размер шрифта: 1 2 3 4    

«Нефть России», 31.01.11, Москва, 08:50    Исследователи из Воронежского государственного технического университета и Университета Цинхуа (Китай) изучили электрофизические и газочувствительные свойства плёнок оксида олова. Выяснилось, что незначительное содержание примеси оксида циркония в материале приводит к серьёзному изменению его свойств. Например, температура, при которой плёнки проявляют максимальную чувствительность к парам этилового спирта и ацетона, снижается более чем на 100 °С.
 
Работа выполнена при поддержке РФФИ и опубликована в журнале «Физика и техника полупроводников».
 
Сенсорные элементы используются для контроля содержания токсичных и взрывоопасных соединений в воздухе. Действие многих сенсоров основано на способности металооксидных полупроводников к абсорбции молекул газа. После того как молекулы попадают на поверхность плёнки, изменяется её электрическое сопротивление, на основе чего рассчитывается концентрация газа.
 
Плёнки из разных материалов отличаются по газовой чувствительности. Эту характеристику определяют как соотношение сопротивления чистой плёнки к сопротивлению плёнки в измерительной ячейке с известной концентрацией газа. Чаще всего в газовой сенсорике применяются плёнки или порошки оксида олова – как чистые, так и легированные различными примесями. Присутствие других атомов в кристаллической структуре оксида олова влияет на размер его зёрен, а значит, и на электрофизические свойства.
 
Станислав Рембеза и его коллеги исследовали газовую чувствительность плёнок оксида олова с примесью оксида циркония (Zr). Содержание атомов циркония составляло от 0 до 4,6 процента. Плёнки изготавливались методом ионного распыления мишени, составленной из олова и циркония, в атмосфере из кислорода и инертного газа аргона. Процентное содержание кислорода было подобрано так, чтобы удалённые с поверхности мишени атомы металлов осаждались на стеклянные или кремниевые подложки уже в виде оксидов. Технология позволила учёным получить набор образцов с различным атомным составом.
 
Элементный состав полученных плёнок был проанализирован с помощью рентгеновского микроанализа, а их толщина – методами атомно-силовой микроскопии. Учёные продемонстрировали, что между этими параметрами существует устойчивая связь: чем больше в плёнке циркония – тем меньше её толщина. Это связано с тем, что молекулы оксида циркония не образуют какой-либо кристаллической структуры и размещаются на межзёренных границах молекул оксида олова, существенно уменьшая возможность формирования больших образований. При высоком (4,6 процента) содержании оксида циркония толщина плёнки снижается до 0,5 мкм, а средний размер зёрен оксида олова – до 10 нм!
 
Добавление оксида циркония приводит к изменению не только размерных характеристик, но и электрофизических свойств композитного материала. Чем меньше зёрна оксида – тем большее количество атомов расположено близко к поверхности. Если в нелегированной плёнке оксида олова около поверхности находится около 7,5 процента атомов, то в плёнке с добавлением циркония (в связи со снижением размера зёрен) их там расположено уже 30 процентов. Учёные экспериментально подтвердили, что увеличение свободной поверхности привело к значительному улучшению газочувствительных свойств плёнки. Образец с высоким содержанием циркония продемонстрировал существенное уменьшение температуры максимальной газовой чувствительности: 200 °С вместо 300–400 °С у нелегированных образцов.
 
Температура максимальной газовой чувствительности к парам этанола, ацетона и пропанола по мере увеличения процентного содержания оксида циркония в композите снижается более чем на 100 °С. Наибольшая чувствительность проявляется к парам ацетона, - передает www.nanonewsnet.ru.
Подробнее читайте на http://www.oilru.com/news/230554/

Просмотров: 710
    подписаться на новости
    распечатать
    добавить в «Избранное»
Код для вставки в блог или на сайт 0

Ссылки по теме


 
Анонсы
Реплика: Гениальный план
Выставки:
Новости
Январь 2011
пн вт ср чт пт сб вс
     1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31

 

 Архив новостей

 Поиск:
  

 

 
Рейтинг@Mail.ru   


© 1998 — 2020, «Нефтяное обозрение (oilru.com)».
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № 77-6928
Зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовой коммуникаций 23 апреля 2003 г.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № ФС77-51544
Перерегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 2 ноября 2012 г.
Все вопросы по функционированию сайта вы можете задать вебмастеру
При цитировании или ином использовании любых материалов ссылка на портал «Нефть России» (http://www.oilru.com/) обязательна.
Точка зрения авторов, статьи которых публикуются на портале oilru.com, может не совпадать с мнением редакции.
Время генерации страницы: 0 сек.

Нанокомпозиты оксида олова и циркония как перспективные материалы для создания датчиков газа

«Нефть России», 31.01.11, Москва, 08:50   Исследователи из Воронежского государственного технического университета и Университета Цинхуа (Китай) изучили электрофизические и газочувствительные свойства плёнок оксида олова. Выяснилось, что незначительное содержание примеси оксида циркония в материале приводит к серьёзному изменению его свойств. Например, температура, при которой плёнки проявляют максимальную чувствительность к парам этилового спирта и ацетона, снижается более чем на 100 °С.
 
Работа выполнена при поддержке РФФИ и опубликована в журнале «Физика и техника полупроводников».
 
Сенсорные элементы используются для контроля содержания токсичных и взрывоопасных соединений в воздухе. Действие многих сенсоров основано на способности металооксидных полупроводников к абсорбции молекул газа. После того как молекулы попадают на поверхность плёнки, изменяется её электрическое сопротивление, на основе чего рассчитывается концентрация газа.
 
Плёнки из разных материалов отличаются по газовой чувствительности. Эту характеристику определяют как соотношение сопротивления чистой плёнки к сопротивлению плёнки в измерительной ячейке с известной концентрацией газа. Чаще всего в газовой сенсорике применяются плёнки или порошки оксида олова – как чистые, так и легированные различными примесями. Присутствие других атомов в кристаллической структуре оксида олова влияет на размер его зёрен, а значит, и на электрофизические свойства.
 
Станислав Рембеза и его коллеги исследовали газовую чувствительность плёнок оксида олова с примесью оксида циркония (Zr). Содержание атомов циркония составляло от 0 до 4,6 процента. Плёнки изготавливались методом ионного распыления мишени, составленной из олова и циркония, в атмосфере из кислорода и инертного газа аргона. Процентное содержание кислорода было подобрано так, чтобы удалённые с поверхности мишени атомы металлов осаждались на стеклянные или кремниевые подложки уже в виде оксидов. Технология позволила учёным получить набор образцов с различным атомным составом.
 
Элементный состав полученных плёнок был проанализирован с помощью рентгеновского микроанализа, а их толщина – методами атомно-силовой микроскопии. Учёные продемонстрировали, что между этими параметрами существует устойчивая связь: чем больше в плёнке циркония – тем меньше её толщина. Это связано с тем, что молекулы оксида циркония не образуют какой-либо кристаллической структуры и размещаются на межзёренных границах молекул оксида олова, существенно уменьшая возможность формирования больших образований. При высоком (4,6 процента) содержании оксида циркония толщина плёнки снижается до 0,5 мкм, а средний размер зёрен оксида олова – до 10 нм!
 
Добавление оксида циркония приводит к изменению не только размерных характеристик, но и электрофизических свойств композитного материала. Чем меньше зёрна оксида – тем большее количество атомов расположено близко к поверхности. Если в нелегированной плёнке оксида олова около поверхности находится около 7,5 процента атомов, то в плёнке с добавлением циркония (в связи со снижением размера зёрен) их там расположено уже 30 процентов. Учёные экспериментально подтвердили, что увеличение свободной поверхности привело к значительному улучшению газочувствительных свойств плёнки. Образец с высоким содержанием циркония продемонстрировал существенное уменьшение температуры максимальной газовой чувствительности: 200 °С вместо 300–400 °С у нелегированных образцов.
 
Температура максимальной газовой чувствительности к парам этанола, ацетона и пропанола по мере увеличения процентного содержания оксида циркония в композите снижается более чем на 100 °С. Наибольшая чувствительность проявляется к парам ацетона, - передает www.nanonewsnet.ru.

 



© 1998 — 2020, «Нефтяное обозрение (oilru.com)».
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № 77-6928
Зарегистрирован Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовой коммуникаций 23 апреля 2003 г.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № ФС77-33815
Перерегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций 24 октября 2008 г.
При цитировании или ином использовании любых материалов ссылка на портал «Нефть России» (http://www.oilru.com/) обязательна.
Август 2020
пн вт ср чт пт сб вс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      
Сентябрь 2020
пн вт ср чт пт сб вс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    
Октябрь 2020
пн вт ср чт пт сб вс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031