控制分子薄膜结晶

相变材料(PCM)是广泛使亚博网站下载用在不同领域的技术。一些应用程序包括显示设备、传感器、re-writeable数据存储、和机械执行机构。

相变材料亚博网站下载

在许多情况下,这些材料是功能集成到设备通亚博网站下载过不同的真空薄膜——或者为基础的解决方案沉积方法。

很大程度上的细节沉积条件控制的晶体结构和形态PCM电影,进而影响其相变特性。沉积工艺参数并不总是足够优化PCM属性,和post-deposition治疗经常需要的。

热处理,包括加热整个样本,是最常见的方法来做到这一点。然而,这可能会导致不良的改变在其他领域的设备。溶剂蒸汽退火已经使用更频繁地在最近的时代,尤其是在低温替代热退火在有机电子领域。

溶剂分子在蒸汽状态可以与材料表面,也可以分散。这导致减少构件之间的交互(如分子之间的范德华键),进而获得更多的移动和热力学亚稳材料可以发展成一个更稳定的状态:它可以独立阶段,结晶,等等。

然而,溶剂蒸汽退火是复杂,还可能导致不良的结果,例如分层,肿胀和结构性破坏。因此,必须优化退火通过修改衬底的温度,溶剂分子的浓度和性质,以及溶剂接触的长度。

Linkam科学编造并且调查分子吸附在实验室,展示所谓的自旋交叉(SCO)现象。这些过渡金属配合物的铁、锰、钴、铬离子可以承受两个阶段之间的可逆变化(低自旋和高自旋),所以可以作为活性材料的存储和处理信息和转换不同类型的能量作动器和传感器亚博网站下载¹。

Linkam科学最近上海合作组织沉积薄膜复合(Fe (HB (tz) 3) 2] (tz = triazolyl)成功地通过热蒸发,发现一个简单的水蒸气退火过程中激烈的形态和结构重排可以提示as-deposited电影²。水蒸气退火电影表现出极大增强上海合作组织特点、再现性、稳定性和清晰度。

Linkam仪器发挥了关键作用的研究。as-deposited非晶薄膜之间的转换和随后的稳定晶体薄膜可以原位控制湿度和温度条件下,除了让其它光谱测量评估过程的效率。

方法

散装粉(Fe (HB (tz) 3) 2)加热到250°C和蒸发的速度0.003 nm / s的基准压力2×10⁷mbar成长电影的公称厚度对熔融石英基质ca。100海里。

这之后,利用一个Linkam THMS600-H阶段结合一个RH95湿度控制器,as-deposited电影受到水蒸气。通过使用紫外可见分光光度计、紫外吸光度的电影是观察原位溶剂退火过程中。

利用同一Linkam阶段与拉曼光谱,上海合作组织退火电影的属性控制。使用原子力显微镜(AFM)分析了电影的表面形貌和结晶度决心使用x射线衍射(XRD)。

结果

的结晶度的电影(Fe (HB (tz) 3) 2]大大影响他们的紫外吸光度(图1),这一现象,可以用来观察原位溶剂退火的影响。图1 b显示了这样的实验,是在不同的温度下进行时增加了相对湿度(Rh)从43%降至90%Linkam THMS600-H室。结晶指出只有在低温(< 40°C),最好的结果也都聚集在室温附近。

有趣的是,在25°C时,相对湿度由RH95控制器逐渐增加,吸光度的大幅上涨(ca。10秒持续时间)。这最有可能对应一个电影通过增长和成核结晶过程。这种转变被发现是不可逆的,显示的形成热力学稳定的电影。

水蒸气退火后的电影水化过程,但原位拉曼光谱监测表明,逐渐加热到40°C允许去除水的内容(图1 C)。协议被确定在25°C(10分钟退火Rh80%后跟5分钟环境空气中退火在40°C)导致脱水,水晶的电影(Fe (HB (tz) 3) 2],光滑和均匀,没有明显的针孔(图1 d)。

图1所示。(a)的紫外吸光度光谱原始和水蒸气退火的电影。(b)原位监测的紫外吸光度(Fe (HB (tz) 3) 2]电影时增加了相对湿度从43%到90%在不同衬底温度(25 30、40和80°C)。(c)膜的拉曼光谱获得随后(自下而上)原始电影,水蒸气后退火后,加热到313 k (d) AFM表面形貌图像的初始(非晶)和最终(水晶)电影。图像大小为10×10µm²。(复制从Ref。2与皇家化学学会的许可)。

引用和进一步阅读

1. g . Molnar老鼠,l .鲑鱼,w . Nicolazzi a . Bousseksou自旋交叉纳米材料:从基本概念到设备,放置板牙。2018年,30亚博网站下载岁,17003862。
2. 诉Shalabaeva,老鼠,m . d . Manrique-Juarez A.-C。Bas, l . Vendier l .鲑鱼,g . Molnar a . Bousseksou真空沉积高质量的薄膜显示自旋过渡室温附近,j .板牙。化学。2017 C, 4419。

这些信息已经采购,审核并改编自Linkam科学提供的材料。亚博网站下载

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