Эмпагийн судлаачид анх удаа аморф хөнгөн цагаан ислийн эмх замбараагүй атомын бүтцийг өндөр нарийвчлалтайгаар загварчилж чадсан байна. Al2O3 гэгддэг материал нь байгальд корунд эрдсийн хувьд өргөн тархсан бөгөөд индранил, бадмаараг хэлбэртэй бөгөөд электроник, химийн үйлдвэр, техникийн керамик зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. Аморф хөнгөн цагаан исэл, ялангуяа өндөр технологийн хэрэглээнд жигд хамгаалалтын бүрээс, хэт нимгэн идэвхгүй давхаргуудаараа үнэлэгддэг. Гэсэн хэдий ч атомын түвшинд энэ нь ердийн, талст бүтэцгүй тул түүнийг судлах, загварчлахад хүндрэл учруулдаг тул өнөөг хүртэл нууц хэвээр байна. Тун дахь дэвшилтэт материал боловсруулах лабораторийн Владислав Турло тэргүүтэй салбар хоорондын баг туршилтын өгөгдөл, өндөр гүйцэтгэлтэй симуляци, машин сургалтыг хослуулсан шинэ загварыг боловсруулсан. Энэ загвар нь аморф Al2O3 давхаргууд дахь атомын зохион байгуулалтыг тодорхойлдог.
Хөгжүүлэхийн тулд атомын давхаргын хуримтлалыг ашиглан аморф нимгэн хальс үйлдвэрлэж, Дюбендорф дахь Эмпагийн "Материал ба нано бүтцийн механик", "Нэгдлийн технологи ба зэврэлт" лабораторитой хамтран судалжээ. Үйлдвэрлэлийн аргаас хамааран материалд агуулагдаж, түүний шинж чанарт нөлөөлдөг устөрөгчийн атомыг авч үзэх нь онцгой сорилт байв.
Зөвхөн Empa-д байдаг шинэлэг HAXPES спектроскопийн аргыг ашиглан хөнгөн цагааны химийн төлөв байдалд дүн шинжилгээ хийж, материал дахь устөрөгчийн тархалтыг тодорхойлсон. Тодорхой концентрациас дээш устөрөгч нь хүчилтөрөгчтэй холбогдож материалын нягтыг бууруулдаг болохыг харуулсан.
Атомын бүтцийн тухай энэхүү шинэ ойлголт нь ногоон устөрөгч үйлдвэрлэх хэтийн төлөвийг нээж өгч байна. Аморф хөнгөн цагаан исэл нь устөрөгчийг хүчилтөрөгчөөс ялгадаг мембраны хувьд ирээдүйтэй материал гэж тооцогддог, жишээлбэл, сэргээгдэх эрчим хүчийг ашиглан устөрөгчийн үйлдвэрлэлд. Энэхүү загвар нь устөрөгчийн агууламж нь хийн молекулуудын нэвчилтэд хэрхэн нөлөөлдөг тухай ойлголтыг өгдөг бөгөөд ирээдүйд ийм мембраныг зорилтот түвшинд хөгжүүлэх зорилготой юм. Цаашилбал, загвар нь аморф хөнгөн цагаан оксидын бүх хэрэглээнд механик, оптик, нэвчилт зэрэг материалын шинж чанарыг оновчтой болгох боломжийг олгож, урт хугацаанд бусад аморф материал руу шилжүүлэх боломжтой. Машины сургалтын ачаар симуляцийн хугацааг боломжит тэрбум жилээс ойролцоогоор нэг өдөр болгон бууруулж, материалын судалгаанд нээлт хийсэн.
анхны хэвлэлүүд
S Gramatt, O Politano, N Jakse, C Cancellieri, I Utke, LPH Jeurgens, V Turlo: Машины сургалтад суурилсан атомист загварчлалын тусламжтайгаар хэт ханасан аморф хөнгөн цагааны исэлд устөрөгчийн химийн төлөвийг нээх; npj Тооцооллын материал (2025); doi: 10.1038/s41524-025-01676-5
C Cancellieri, S Gramatte, O Politano, L Lapeyre, FF Klimashin, K Mackosz, I Utke, Z Novotny, AM Muller, C Vockenhuber, V Turlo, LPH Jeurgens: Устөрөгчийн химийн төлөвт үзүүлэх нөлөө, стехиометр ба нягтралд үзүүлэх аморф атомын давхаргын ургах Al2O3; Гадаргуугийн болон интерфейсийн шинжилгээ (2024); doi: 10.1002/sia.7282
бас унш
H2BlackForest устөрөгчийг өдөр тутмын хэрэглээнд тохиромжтой болгодог | Пугналом
Шүлтлэг бохир уснаас устөрөгчийг цэвэрлэх | Пугналом
