Các đời máy Sony Ericsson
Thursday, 26. March 2009, 07:29:24
Các dòng máy Sony Ericsson
Thursday, 26. March 2009, 07:16:57
THÔNG SỐ THIẾT BỊ DI ĐỘNG DÒNG SONY ERICSSON
(Tổng hợp từ website http://developer.sonyericsson.com)
Phone ModelDeveloper PlatformScreen SizesDisplayCLDC 1.0CLDC 1.1JSR 75JSR 135JSR 172JSR 177JSR 184JSR 226Test
C702Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C702aSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C702cSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C902Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C902cSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C905Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C510Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxKhông
C510aSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C510cSony Ericsson Java Platform 8262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C901Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C903Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
C903aSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
G502Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
G705Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
G705aSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
G705uSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
K310aSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K310cSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K310iSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K320iSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K510aSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K510cSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K510iSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
K530cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K530iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K550cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K550iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K610Sony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K610iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K618iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K630iSony Ericsson Java Platform 8176x220262K TFTxxxxxxxOK
K660iSony Ericsson Java Platform 8240x320262K QVGAxxxxxxxOK
K770iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
K800iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
K810iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
K818cSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
K850iSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFTxxxxxxxOK
K858cSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFTxxxxxxxOK
S500cSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
S500iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
T650iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
T700Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
V640Sony Ericsson Java Platform 8176x220262K TFTxxxxxxxOK
W200aSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
W200cSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
W200iSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
W300cSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
W300iSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
W550cSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
W550iSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
W580cSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W580iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W600cSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
W600iSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
W610cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W610iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W660iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W710cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W710iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W760cSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W760iSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W810cSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
W810iSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
W830cSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W830iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W850iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W880iSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W888cSony Ericsson Java Platform 7240x320xxxxxOK
W890iSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W900cSony Ericsson Java Platform 6240x320xxxxxOK
W900iSony Ericsson Java Platform 6240x320QVGA 262K TFTxxxxxOK
W908cSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W910iSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W980Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W595Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W595aSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W595cSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W902Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W350iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W350aSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W350cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W380aSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W380cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W380iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
W705Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W705uSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W508Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W508aSony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W715Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
W995Sony Ericsson Java Platform 8240x320xxxxxxxOK
W995aSony Ericsson Java Platform 8240x320xxxxxxxOK
Z530cSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
Z530iSony Ericsson Java Platform 6128x160xxxxxOK
Z550iSony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
Z558Sony Ericsson Java Platform 6176x220xxxxxOK
Z610Sony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Z710Sony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Z770Sony Ericsson Java Platform 8240x320262K TFT QVGAxxxxxxxOK
Z555aSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Z555iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Z610iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Z710cSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Z710iSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
K550imSony Ericsson Java Platform 7176x220xxxxxOK
Âm mưu thôn tính biển Đông của Trung Quốc
Thursday, 26. March 2009, 07:09:47
Trung Quốc một quốc gia trắng trợn chiếm đoạt quần đảo Hoàng Sa của Việt Nam, lợi dụng thế suy yếu của Liên Xô Trung Quốc ngang nhiên dùng vũ lực cướp đoạt lãnh hải của Việt Nam.
Trung Quốc cho rằng mình là nước thường trực của Hội Đồng Bảo An Liên Hiệp Quốc nên có quyền hơn so với các nước khác Trung Quốc đã vi phạm một cách nghiêm trọng về biên giới của một quốc gia. Phía Trung Quốc còn tuyên bố quần đảo Trường Sa của Việt Nam là của Trung Quốc đây là một động thái trắng trợn khiêu khích giữ dội Trung Quốc ỷ mình có vũ khí hạt nhân và tàu ngầm nguyên tử hạt nhân. Trung Quốc luôn cho mình là một quốc gia có quyền can thiệp thô bạo vào bất kì nước nào miễn là Trung Quốc có thể giữ đựoc vị trí của mình.
Trung Quốc là một quốc gia tham vọng về lãnh thổ, Trung Quốc mong muốn mình là một quốc gia đơn cực để đối đầu với Hoa Kì, Hoa Kì sẽ không nhân nhượng cho bất cứ hành động nào của Trung Quốc nếu Trung Quốc xâm phạm đến Việt Nam.
Trung Quốc ngang nhiên dùng mối quan hệ láng giềng hữu nghị... để làm xoa dịu những gì mà Trung Quốc có thể chiếm đoạt một cách quang minh. nếu Trung Quốc chiếm được hai quần đảo này thì Việt nam cũng như là cá nằm trên thớt nhưng một khi cá dẩy lên thì cánh tay Trung Quốc sẽ không còn nữa
chúng ta là ngừoi Việt nam chúng ta hãy đấu tranh giành lấy những gì mà Trung Quốc chiếm của đất nước chúng ta, chúng ta hãy vì mục tiêu xã hội chủ nghĩa,vì dân tộc.
Trung Quốc cho rằng mình là nước thường trực của Hội Đồng Bảo An Liên Hiệp Quốc nên có quyền hơn so với các nước khác Trung Quốc đã vi phạm một cách nghiêm trọng về biên giới của một quốc gia. Phía Trung Quốc còn tuyên bố quần đảo Trường Sa của Việt Nam là của Trung Quốc đây là một động thái trắng trợn khiêu khích giữ dội Trung Quốc ỷ mình có vũ khí hạt nhân và tàu ngầm nguyên tử hạt nhân. Trung Quốc luôn cho mình là một quốc gia có quyền can thiệp thô bạo vào bất kì nước nào miễn là Trung Quốc có thể giữ đựoc vị trí của mình.
Trung Quốc là một quốc gia tham vọng về lãnh thổ, Trung Quốc mong muốn mình là một quốc gia đơn cực để đối đầu với Hoa Kì, Hoa Kì sẽ không nhân nhượng cho bất cứ hành động nào của Trung Quốc nếu Trung Quốc xâm phạm đến Việt Nam.
Trung Quốc ngang nhiên dùng mối quan hệ láng giềng hữu nghị... để làm xoa dịu những gì mà Trung Quốc có thể chiếm đoạt một cách quang minh. nếu Trung Quốc chiếm được hai quần đảo này thì Việt nam cũng như là cá nằm trên thớt nhưng một khi cá dẩy lên thì cánh tay Trung Quốc sẽ không còn nữa
chúng ta là ngừoi Việt nam chúng ta hãy đấu tranh giành lấy những gì mà Trung Quốc chiếm của đất nước chúng ta, chúng ta hãy vì mục tiêu xã hội chủ nghĩa,vì dân tộc.
Các nguyên lý cơ bản của công nghệ Nano
Thursday, 26. March 2009, 06:49:13
Hóa Chất Buyers Wanted
Công nghệ nano Cấu trúc của ống nanô cácbon có chiều ngang bằng 1,4 nm - một dạng thù hình của các-bon, thể hiện rất nhiều tính chất khác thườngCông nghệ nano, đọc là công nghệ nanô, (tiếng Anh: nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanômét (nm, 1 nm = 10-9 m). Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano. Công nghệ nano bao gồm các vấn đề chính sau đây:
Cơ sở khoa học nano
Phương pháp quan sát và can thiệp ở qui mô nm
Chế tạo vật liệu nano
Ứng dụng vật liệu nano
Phân loại vật liệu nanoVật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí. Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau:
Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử), ví dụ, đám nano, hạt nano…
Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ, dây nano, ống nano,…
Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ, màng mỏng,…
Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
Cơ sở khoa học của công nghệ nanoCó ba cơ sở khoa học để nghiên cứu công nghệ nano.+ Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tửĐối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử, các hiệu ứng lượng tử được trung bình hóa với rất nhiều nguyên tử (1 µm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và có thể bỏ qua các thăng giáng ngẫu nhiên. Nhưng các cấu trúc nano có ít nguyên tử hơn thì các tính chất lượng tử thể hiện rõ ràng hơn. Ví dụ một chấm lượng tử có thể được coi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một nguyên tử.+ Hiệu ứng bề mặtKhi vật liệu có kích thước nm, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối.+ Kích thước tới hạnCác tính chất vật lý, hóa học của các vật liệu đều có một giới hạn về kích thước. Nếu vật liệu mà nhỏ hơn kích thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi. Người ta gọi đó là kích thước tới hạn. Vật liệu nano có tính chất đặc biệt là do kích thước của nó có thể so sánh được với kích thước tới hạn của các tính chất của vật liệu. Ví dụ điện trở của một kim loại tuân theo định luật Ohm ở kích thước vĩ mô mà ta thấy hàng ngày. Nếu ta giảm kích thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại, mà thường có giá trị từ vài đến vài trăm nm, thì định luật Ohm không còn đúng nữa. Lúc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử. Không phải bất cứ vật liệu nào có kích thước nano đều có tính chất khác biệt mà nó phụ thuộc vào tính chất mà nó được nghiên cứu.Các tính chất khác như tính chất điện, tính chất từ, tính chất quang và các tính chất hóa học khác đều có độ dài tới hạn trong khoảng nm. Chính vì thế mà người ta gọi ngành khoa học và công nghệ liên quan là khoa học nano và công nghệ nano.Bảng 1: Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu.
Lĩnh vực
Tính chất Độ dài tới hạn (nm)
Tính chất điện Bước sóng điện tử 10-100
Quãng đường tự do trung bình không đàn hồi 1-100
Hiệu ứng đường ngầm 1-10
Tính chất từ Độ dày vách đô men 10-100
Quãng đường tán xạ spin 1-100
Tính chất quang Hố lượng tử 1-100
Độ dài suy giảm 10-100
Độ sâu bề mặt kim loại 10-100
Tính siêu dẫn Độ dài liên kết cặp Cooper 0,1-100
Độ thẩm thấu Meisner 1-100
Tính chất cơ Tương tác bất định xứ 1-1000
Biên hạt 1-10
Bán kính khởi động đứt vỡ 1-100
Sai hỏng mầm 0,1-10
Độ nhăn bề mặt 1-10
Xúc tác Hình học topo bề mặt 1-10
Siêu phân tử Độ dài Kuhn 1-100
Cấu trúc nhị cấp 1-10
Cấu trúc tam cấp 10-1000
Miễn dịch Nhận biết phân tử 1-10
Chế tạo vật liệu nanoVật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống (top-down) và phương pháp từ dưới lên (bottom-up). Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn; phương pháp từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử.+ Phương pháp từ trên xuốngNguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu có kích thước lớn về kích thước nano. Đây là các phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng rất hiệu quả, có thể chế tạo được một lượng lớn vật liệu nhưng tính đồng nhất của vật liệu không cao. Trong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bột được trộn lẫn với những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong một cái cối. Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay (còn gọi là nghiền kiểu hành tinh). Các viên bi cứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến kích thước nano. Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều (các hạt nano). Phương pháp biến dạng có thể là đùn thủy lực, tuốt, cán, ép. Nhiệt độ có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Nếu nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ phòng thì được gọi là biến dạng nóng, còn nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ phòng thì được gọi là biến dạng nguội. Kết quả thu được là các vật liệu nano một chiều (dây nano) hoặc hai chiều (lớp có chiều dày nm). Ngoài ra, hiện nay người ta thường dùng các phương pháp quang khắc để tạo ra các cấu trúc nano phức tạp.+ Phương pháp từ dưới lênNguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion. Phương pháp từ dưới lên được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phần lớn các vật liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay được chế tạo từ phương pháp này. Phương pháp từ dưới lên có thể là phương pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa-lý.
Phương pháp vật lý: là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc chuyển pha. Nguyên tử để hình thành vật liệu nano được tạo ra từ phương pháp vật lý: bốc bay nhiệt (đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang). Phương pháp chuyển pha: vật liệu được nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu được trạng thái vô định hình, xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha vô định hình - tinh thể (kết tinh) (phương pháp nguội nhanh). Phương pháp vật lý thường được dùng để tạo các hạt nano, màng nano, ví dụ: ổ cứng máy tính.
Phương pháp hóa học: là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion. Phương pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu cụ thể mà người ta phải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phân loại các phương pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng (phương pháp kết tủa, sol-gel,…) và từ pha khí (nhiệt phân,…). Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,…
Phương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên tắc vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí,… Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,…
Hướng ứng dụng chungCác cấu trúc nano có tiềm năng ứng dụng làm thành phần chủ chốt trong những dụng cụ thông tin kỹ thuật có những chức năng mà truớc kia chưa có. Chúng có thể đuợc lắp ráp trong những vật liệu trung tâm cho điện từ và quang. Những vi cấu trúc này là một trạng thái độc nhất của vật chất có những hứa hẹn đặc biệt cho những sản phẩm mới và rất hữu dụng.Nhờ vào kích thuớc nhỏ, những cấu trúc nano có thể đóng gói chặt lại và do đó làm tăng tỉ trọng gói (packing density). Tỉ trọng gói cao có nhiều lợi điểm: tốc độ xử lý dữ liệu và khả năng chứa thông tin gia tăng. Tỉ trọng gói cao là nguyên nhân cho những tương tác điện và từ phức tạp giữa những vi cấu trúc kế cận nhau. Đối với nhiều vi cấu trúc, đặc biệt là những phân tử hữu cơ lớn, những khác biệt nhỏ về năng lượng giữa những cấu hình khác nhau có thể tạo được các thay đổi đáng kể từ những tương tác đó. Vì vậy mà chúng có nhiều tiềm năng cho việc điều chế những vất liệu với tỉ trọng cao và tỉ số của diện tích bề mặt trên thể tích cao, chẳng hạn như bộ nhớ (memory).Những phức tạp này hoàn toàn chưa đuợc khám phá và việc xây dựng những kỹ thuật dựa vào những vi cấu trúc đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc khoa học căn bản tìm ẩn trong chúng. Những phức tạp này cũng mở đuờng cho sự tiếp cận với những hệ phi tuyến phức tạp mà chúng có thể phô bày ra những lớp biểu hiện (behavior) trên căn bản khác với những lớp biểu hiện của cả hai cấu trúc phân tử và cấu trúc ở quy mô micrômét.Khoa học nano là một trong những biên giới của khoa học chưa được thám hiểm tường tận. Nó hứa hẹn nhiều phát minh kỹ thuật lý thú nhất.Các nguyên lý và hiệu ứng dùngMột trong những tính chất quan trọng của cấu trúc nano là sự phụ thuộc vào kích thuớc. Vật chất khi ở dạng vi thể (nano-size) có thể có những tính chất mà vật chất khi ở dang nguyên thể (bulk) không thể thấy đuợc.Khi kích thuớc của vật chất trở nên nhỏ tới kích thuớc nanômét, các điện tử không còn di chuyển trong chất dẫn điện như một dòng sông, mà đặc tính cơ lượng tử của các điện tử biểu hiện ra ở dạng sóng. Kích thuớc nhỏ dẫn đến những hiện tượng lượng tử mới và tạo cho vật chất có thêm những đặc tính kỳ thú mới. Một vài hệ quả của hiệu ứng lượng tử bao gồm, chẳng hạn như:
Hiệu ứng đường hầm: điện tử có thể tức thời chuyển động xuyên qua một lớp cách điện. Lợi điểm của hiệu ứng này là các vật liệu điện tử xây dựng ở kích cỡ nano không những có thể được đóng gói dầy đặc hơn trên một chíp mà còn có thể hoạt động nhanh hơn, với ít điện tử hơn và mất ít năng lượng hơn những transistor thông thường.
Sự thay đổi của những tính chất của vật chất chẳng hạn như tính chất điện và tính chất quang phi tuyến (non-linear optical).
Bằng cách điều chỉnh kích thuớc, vật chất ở dạng vi mô có thể trở nên khác xa với vật chất ở dạng nguyên thể.Thí dụ: Chấm lượng tử, đuợc viết tắt là QD (quantum dots). Một QD là một hạt vật chất có kich thuớc nhỏ tới mức việc bỏ thêm hay lấy đi một điện tử sẽ làm thay đổi tính chất của nó theo một cách hữu ích nào đó. Do sự hạn chế về không gian (hoặc sự giam hãm) của những điện tử và lỗ trống trong vật chất (một lỗ trống hình thành do sự vắng mặt của một địên tử; một lỗ trống hoạt động như là một điện tích dương), hiệu ứng lượng tử xuất phát và làm cho tính chất của vật chất thay đổi hẳn đi. Khi ta kích thích một QD, QD càng nhỏ thì năng lượng và cường độ phát sáng của nó càng tăng. Vì vậy mà QD là cửa ngõ cho hàng loạt những áp dụng kỹ thuật mới.
Hiện nay liên hệ giữa tính chất của vật chất và kích thước là chúng tuân theo “định luật tỉ lệ” (scaling law). Những tính chất căn bản của vật chất, chẳng hạn như nhiệt độ nóng chảy của một kim loại, từ tính của môt chất rắn (chẳng hạn như tính sắt từ và hiện tượng từ trễ), và band gap của chất bán dẫn (semiconductor) phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của tinh thể thành phần, miễn là chúng nằm trong giới hạn của kích thước nanômét. Hầu hết bất cứ một thuộc tính nào trong vật rắn đều kết hợp với môt kích thước đặc biệt, và duới kích thước này các tính chất của vật chất sẽ thay đổi.
Mối quan hệ này mở đường cho sự sáng tạo ra những thế hệ vật chất với những tính chất mong muốn, không chỉ bởi thay đổi thành phần hóa học của các cấu tử, mà còn bởi sự điều chỉnh kích thuớc và hình dạng.Các thiết bị dùng trong việc nghiên cứu và quan sát các cấu trúc nanoMột trong những thiết bị được sử dụng nhiều trong công nghệ nano là kính hiển vi quét sử dụng hiệu ứng đường ngầm (Scanning Tunneling Microscope - STM). Nó chủ yếu bao gồm một đầu dò cực nhỏ có thể quét trên bề mặt. Tuy nhiên, do đầu dò này chỉ cách bề mặt của vật cần quan sát vào khoảng vài nguyên tử và đầu dò có cấu trúc tinh vi (kích thuớc cỡ chừng khoảng vài phân tử hoặc nguyên tử), cho hiệu ứng cơ lượng tử xảy ra. Khi đầu dò đuợc quét trên bề mặt, do hiệu ứng đường ngầm, các điện tử có thể vuợt qua khoảng không gian giữa bề mặt của vật liệu và đầu dò. Kỹ thuật này làm cho một máy tính có thể xây dựng và phóng đại những hình ảnh của phân tử và nguyên tử của vật chất.Những phương tiện dụng cụ khác bao gồm:
Molecular beam epitaxy
Molecular self-assembly
Electron beam lithography
Focused ion beam
Electron microsopy
X-ray crystallography
NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy
AFM (Atomic Force Microsopy)
SEM (Scanning Electron Microscopy)
TEM (Transmission Electron Microscopy).
Điều chế vật liệuNhững kỹ thuật lắp ráp các vi cấu trúc thành những kiểu mẫu cấu trúc được thấy nhiều nhất trong lãnh vực vi điện tử. Những kỹ thuật phổ biến bao gồm photolithography, X-ray lithography, Electron beam lithography, soft lithography, focused ion beam, solgel.Các phương pháp tính toánBên cạnh thực nghiệm, việc nghiên cứu các vi cấu trúc có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phép tính lượng tử (chẳng hạn như hoá lượng tử) và mô phỏng (simulation). Phương pháp ab initio là phương pháp phổ biến nhất hiện nay.Những thí dụ bao gồm ab initio molecular dynamics, quantum Monte Carlo, quantum mechanics, vv… Những phương pháp này đặc biệt hữu hiệu trong việc tìm hiểu tính chất của vật chất ở dạng vi mô bởi vì những vi cấu trúc chỉ chứa vài nguyên tử.
Cấu trúc màng mỏng nano
Thursday, 26. March 2009, 06:23:30
Màng mỏng
Màng mỏng (tiếng Anh: Thin film) là một hay nhiều lớp vật liệu được chế tạo sao cho chiều dày nhỏ hơn rất nhiều so với các chiều còn lại (chiều rộng và chiều dài). Khái niệm "mỏng" trong màng mỏng rất đa dạng, có thể chỉ từ vài lớp nguyên tử, đến vài nanomet, hay hàng micromet. Khi chiều dày của màng mỏng đủ nhỏ so với quãng đường tự do trung bình của điện tử hoặc các chiều dài tương tác thì tính chất của màng mỏng hoàn toàn thay đổi so với tính chất của vật liệu khối.
Ảnh chụp cắt ngang màng mỏng đa lớp Si/SiO2/Cu/IrMn/CoFeB/MgO/CoFeB/Ta/Cu/Au được thực hiện trên kính hiển vi điện tử truyền qua TECNAI T20, các lớp chỉ có chiều dày từ vài nanomet đến vài chục nanometHiện nay màng mỏng đang là một lĩnh vực nghiên cứu mạnh mẽ của khoa học và công nghệ vật liệu, vật lý chất rắn... với nhiều khả năng ứng dụng to lớn trong đời sống hàng ngày, trong sản xuất...
Mục lục [ẩn]
1 Cấu trúc màng mỏng
2 Tính chất bề mặt
3 Màng đơn lớp và màng đa lớp
4 Các kỹ thuật chế tạo màng mỏng
5 Ứng dụng của màng mỏng
6 Xem thêm
[sửa] Cấu trúc màng mỏng
Cấu trúc của màng mỏng tùy thuộc vào kỹ thuật chế tạo, có thể mang cấu trúc của vật liệu nguồn, hoặc có thể thay đổi phụ thuộc vào kỹ thuật chế tạo, các điều kiện khi chế tạo. Ví dụ cùng một phương pháp phún xạ catốt, ta có thể tạo ra màng tinh thể hoặc vô định hình chỉ với việc thay đổi áp suất khí, thay đổi công suất phún xạ, thay đổi nhiệt độ đế... Hay cùng một loại màng hợp kim như Permalloy, ta có thể tạo ra màng mỏng permalloy có cấu trúc lập phương tâm mặt bằng phương pháp phún xạ catốt, hoặc cũng có thể tạo ra màng đơn tinh thể có cấu trúc lục giác xếp chặt nếu chế tạo bằng phương pháp Epitaxy chùm phân tử.
[sửa] Tính chất bề mặt
Hiệu ứng thay đổi tính chất rõ rệt nhất về tính chất của màng mỏng là hiệu ứng bề mặt. Khi vật liệu có kích thước nm, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối. (xem chi tiết trong bài Công nghệ nano). Ví dụ như trong các vật liệu sắt từ, ở vật liệu dạng khối, dị hướng từ tinh thể ảnh hưởng rất lớn đến tính chất từ, nhưng khi chế tạo ở các màng đủ mỏng, dị hướng từ tinh thể có thể biến mất mà thay vào đó là dị hướng từ bề mặt.
[sửa] Màng đơn lớp và màng đa lớp
Màng đơn lớp (tiếng Anh:Single-layer film) là màng mỏng chỉ gồm một lớp vật liệu được chế tạo trên một lớp đế. Tính chất của màng được tạo ra từ lớp vật liệu đó (và có thể ảnh hưởng bởi tác động từ lớp đế).
Màng đa lớp (tiếng Anh:Multi-layer film) là màng mỏng gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau, xếp chồng lên nhau, được tạo ra nhằm thay đổi các tính chất của màng mỏng.
[sửa] Các kỹ thuật chế tạo màng mỏng
Thông thường, các màng mỏng để có thể sử dụng đều được chế tạo trên các lớp đế, là các khối vật liệu đơn tinh thể (ví dụ Si, MgO, Ge, GaAs, thạch anh...). Các kỹ thuật chế tạo màng mỏng bắt đầu được phát triển từ cuối thế kỷ 19, cho đến thời điểm hiện tại, có rất nhiều phương pháp được dùng tùy theo mục đích và điều kiện kinh tế, kỹ thuật:
Kỹ thuật mạ điện
Kỹ thuật phun tĩnh điện
Bay bốc nhiệt trong chân không
Phún xạ catốt
Epitaxy chùm phân tử
Lắng đọng hơi hóa học (CVD)
Lắng đọng chùm laser
Phương pháp sol-gel
...
[sửa] Ứng dụng của màng mỏng
[sửa] Xem thêm
Khoa học vật liệu
Công nghệ nano
Bay bốc nhiệt trong chân không
Phún xạ catốt
Bài này còn sơ khai trong lĩnh vực Vật lý.
Chúng ta đang có những nỗ lực để hoàn thiện bài này.
Nếu bạn biết về vấn đề này, bạn có thể giúp đỡ bằng cách viết bổ sung (trợ giúp).
Lấy từ “http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A0ng_m%E1%BB%8Fng”
Thể loại: Khoa học vật liệu | Vật lý chất rắn | Kỹ thuật màng mỏng | Sơ thảo vật lýXemBài viết Thảo luận Sửa đổi Lịch sử Công cụ cá nhânĐăng nhập / Mở tài khoản Xem nhanh
Trang Chính
Cộng đồng
Thời sự
Thay đổi gần đây
Bài viết ngẫu nhiên
Trợ giúp
Quyên góp
Tìm kiếm
Công cụ
Các liên kết đến đây
Thay đổi liên quan
Các trang đặc biệt
Bản để in ra
Liên kết thường trực
Chú thích trang này
Ngôn ngữ khác
Български
Deutsch
English
Español
Français
한국어
日本語
Sửa đổi lần cuối lúc 12:07, ngày 9 tháng 1 năm 2009. Tất cả nội dung được phép sử dụng theo Giấy phép Tài liệu Tự do GNU (xem Quyền tác giả để biết thêm chi tiết).
Wikipedia® là nhãn hiệu đăng ký bởi Tổ chức Quỹ Hỗ trợ Wikimedia.
Chính sách về sự riêng tư Giới thiệu Wikipedia Lời phủ nhận
Màng mỏng (tiếng Anh: Thin film) là một hay nhiều lớp vật liệu được chế tạo sao cho chiều dày nhỏ hơn rất nhiều so với các chiều còn lại (chiều rộng và chiều dài). Khái niệm "mỏng" trong màng mỏng rất đa dạng, có thể chỉ từ vài lớp nguyên tử, đến vài nanomet, hay hàng micromet. Khi chiều dày của màng mỏng đủ nhỏ so với quãng đường tự do trung bình của điện tử hoặc các chiều dài tương tác thì tính chất của màng mỏng hoàn toàn thay đổi so với tính chất của vật liệu khối.
Ảnh chụp cắt ngang màng mỏng đa lớp Si/SiO2/Cu/IrMn/CoFeB/MgO/CoFeB/Ta/Cu/Au được thực hiện trên kính hiển vi điện tử truyền qua TECNAI T20, các lớp chỉ có chiều dày từ vài nanomet đến vài chục nanometHiện nay màng mỏng đang là một lĩnh vực nghiên cứu mạnh mẽ của khoa học và công nghệ vật liệu, vật lý chất rắn... với nhiều khả năng ứng dụng to lớn trong đời sống hàng ngày, trong sản xuất...
Mục lục [ẩn]
1 Cấu trúc màng mỏng
2 Tính chất bề mặt
3 Màng đơn lớp và màng đa lớp
4 Các kỹ thuật chế tạo màng mỏng
5 Ứng dụng của màng mỏng
6 Xem thêm
[sửa] Cấu trúc màng mỏng
Cấu trúc của màng mỏng tùy thuộc vào kỹ thuật chế tạo, có thể mang cấu trúc của vật liệu nguồn, hoặc có thể thay đổi phụ thuộc vào kỹ thuật chế tạo, các điều kiện khi chế tạo. Ví dụ cùng một phương pháp phún xạ catốt, ta có thể tạo ra màng tinh thể hoặc vô định hình chỉ với việc thay đổi áp suất khí, thay đổi công suất phún xạ, thay đổi nhiệt độ đế... Hay cùng một loại màng hợp kim như Permalloy, ta có thể tạo ra màng mỏng permalloy có cấu trúc lập phương tâm mặt bằng phương pháp phún xạ catốt, hoặc cũng có thể tạo ra màng đơn tinh thể có cấu trúc lục giác xếp chặt nếu chế tạo bằng phương pháp Epitaxy chùm phân tử.
[sửa] Tính chất bề mặt
Hiệu ứng thay đổi tính chất rõ rệt nhất về tính chất của màng mỏng là hiệu ứng bề mặt. Khi vật liệu có kích thước nm, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối. (xem chi tiết trong bài Công nghệ nano). Ví dụ như trong các vật liệu sắt từ, ở vật liệu dạng khối, dị hướng từ tinh thể ảnh hưởng rất lớn đến tính chất từ, nhưng khi chế tạo ở các màng đủ mỏng, dị hướng từ tinh thể có thể biến mất mà thay vào đó là dị hướng từ bề mặt.
[sửa] Màng đơn lớp và màng đa lớp
Màng đơn lớp (tiếng Anh:Single-layer film) là màng mỏng chỉ gồm một lớp vật liệu được chế tạo trên một lớp đế. Tính chất của màng được tạo ra từ lớp vật liệu đó (và có thể ảnh hưởng bởi tác động từ lớp đế).
Màng đa lớp (tiếng Anh:Multi-layer film) là màng mỏng gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau, xếp chồng lên nhau, được tạo ra nhằm thay đổi các tính chất của màng mỏng.
[sửa] Các kỹ thuật chế tạo màng mỏng
Thông thường, các màng mỏng để có thể sử dụng đều được chế tạo trên các lớp đế, là các khối vật liệu đơn tinh thể (ví dụ Si, MgO, Ge, GaAs, thạch anh...). Các kỹ thuật chế tạo màng mỏng bắt đầu được phát triển từ cuối thế kỷ 19, cho đến thời điểm hiện tại, có rất nhiều phương pháp được dùng tùy theo mục đích và điều kiện kinh tế, kỹ thuật:
Kỹ thuật mạ điện
Kỹ thuật phun tĩnh điện
Bay bốc nhiệt trong chân không
Phún xạ catốt
Epitaxy chùm phân tử
Lắng đọng hơi hóa học (CVD)
Lắng đọng chùm laser
Phương pháp sol-gel
...
[sửa] Ứng dụng của màng mỏng
[sửa] Xem thêm
Khoa học vật liệu
Công nghệ nano
Bay bốc nhiệt trong chân không
Phún xạ catốt
Bài này còn sơ khai trong lĩnh vực Vật lý.
Chúng ta đang có những nỗ lực để hoàn thiện bài này.
Nếu bạn biết về vấn đề này, bạn có thể giúp đỡ bằng cách viết bổ sung (trợ giúp).
Lấy từ “http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A0ng_m%E1%BB%8Fng”
Thể loại: Khoa học vật liệu | Vật lý chất rắn | Kỹ thuật màng mỏng | Sơ thảo vật lýXemBài viết Thảo luận Sửa đổi Lịch sử Công cụ cá nhânĐăng nhập / Mở tài khoản Xem nhanh
Trang Chính
Cộng đồng
Thời sự
Thay đổi gần đây
Bài viết ngẫu nhiên
Trợ giúp
Quyên góp
Tìm kiếm
Công cụ
Các liên kết đến đây
Thay đổi liên quan
Các trang đặc biệt
Bản để in ra
Liên kết thường trực
Chú thích trang này
Ngôn ngữ khác
Български
Deutsch
English
Español
Français
한국어
日本語
Sửa đổi lần cuối lúc 12:07, ngày 9 tháng 1 năm 2009. Tất cả nội dung được phép sử dụng theo Giấy phép Tài liệu Tự do GNU (xem Quyền tác giả để biết thêm chi tiết).
Wikipedia® là nhãn hiệu đăng ký bởi Tổ chức Quỹ Hỗ trợ Wikimedia.
Chính sách về sự riêng tư Giới thiệu Wikipedia Lời phủ nhận
CÁC CHƯƠNG TRÌNH KH&CN TRỌNG ĐIỂM
Thursday, 26. March 2009, 06:15:13
CÁC CHƯƠNG TRÌNH KH&CN TRỌNG ĐIỂM
GIAI ĐOẠN 2006-2010
Giai đoạn 2006-2010, ĐHQG-HCM sẽ tập trung triển khai các chương trình KH&CN trọng điểm với các hướng ưu tiên sau đây:
1. Chương trình Công nghệ Thông tin
- Tập trung vào các hướng: Tính toán hiệu năng cao, công nghệ lưới, trí tuệ nhân tạo, xử lý ngôn ngữ tự nhiên; Công nghệ phần mềm nhúng, mã nguồn mở; Công nghệ thiết kế vi mạch; Hệ thống thông tin (E-learning, E-commerce, E-government, GIS); An toàn và bảo mật hệ thống; Ứng dụng CNTT trong các lĩnh vực liên ngành: Sinh-Tin học, Lý-Tin học, Hóa-Tin học.
- Đẩy mạnh hoạt động ĐT, NCKH và CGCN trong các đơn vị CNTT của ĐHQG-HCM, đặc biệt tại Khu EPark.
- Phát triển cơ sở hạ tầng phục vụ công tác quản lý ĐHQG-HCM, xây dựng và phát triển hệ thống mạng tại cơ sở Linh Trung; Tin học hoá công tác quản lý, thành lập TT tích hợp dữ liệu. Phát triển các dịch vụ CNTT và truyền thông cao cấp.
2. Chương trình Vật liệu mới
• Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ chế tạo một số vật liệu tiên tiến, các vật liệu có tính năng kỹ thuật mới, hiện đại:
- Vật liệu tiên tiến: vật liệu nano, màng mỏng, vật liệu điện - điện tử, vật liệu composite tính năng đặc biệt, vật liệu nano-composite, vật liệu sinh học.
- Sử dụng nguồn nguyên liệu trong nước có hiệu quả nhất: cao su thiên nhiên, gỗ, các khoáng sét, các chất phụ gia, kim loại và hợp kim.
- Vật liệu mới phục vụ XD, thủy lợi, cầu cảng, chống xói lở, vật liệu chống ăn mòn, vật liệu kết cấu nhẹ, bền môi trường.
• Đặc biệt, lĩnh vực khoa học và công nghệ nano - một trong những mũi nhọn của ĐHQG-HCM, có mục tiêu và nội dung như sau:
Mục tiêu dài hạn: đào tạo chuyên gia trình độ cao trong lĩnh vực NC và ứng dụng CN nano; NCCB ở thang nanomet; thiết kế và tổng hợp vật liệu có cấu trúc nano để tạo ra các vật liệu có tính chất và chức năng mong muốn; ứng dụng nhanh chóng và có hiệu quả CN nano vào thực tiễn SX và đời sống.
Các hướng nghiên cứu trong 10 – 15 năm tới
- Lý thuyết, mô hình hóa và mô phỏng cấu trúc của vật liệu nano. Cấu trúc, các tính chất điện, từ, quang ở thang nanomet.
- Vật liệu nano: từ khâu tổng hợp, chế tạo, NC các tính chất đến ứng dụng.
- Ứng dụng công nghệ nano vào các ngành công nghiệp truyền thống như dệt, sơn, mỹ phẩm, in ấn, chất xúc tác; Ứng dụng CN nano vào công nghiệp hiển thị, điện tử nano, sensors ...; giải quyết các vấn đề tiết kiệm năng lượng, năng lượng thay thế: pin Mặt Trời, pin nhiên liệu ...
- Ứng dụng CN nano vào nông nghiệp
- Ứng dụng trong sinh học và y tế: biochip, CNSH, chẩn đoán bệnh, phân phối thuốc trong cơ thể ...)
- Ứng dụng CN nano góp phần BVMT.
3. Chương trình Cơ khí - Tự động hoá
- Triển khai NC trong lĩnh vực Robot và trí tuệ nhân tạo.
- Đầu tư NCCB và NC ứng dụng trong các lĩnh vực có tiềm năng phát như: Cơ điện từ, Sinh Cơ (Biomechanics) và Sinh Cơ điện tử (Biomechatronics).
- Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC; các CN gia công tinh xác; các hệ thống điều khiển giám sát (SCADA) và hệ điều khiển phân tán (DCS) ... phục vụ cho thiết kế và lắp đặt các hệ thống SX tự động hóa trong công nghiệp SX hàng tiêu dùng và trong công nghiệp chế biến LT-TP.
4. Chương trình Công nghệ Sinh học:
Tiếp cận, làm chủ và từng bước ứng dụng CNSH để tạo ra các sản phẩm trong lĩnh vực y dược, nông lâm ngư nghiệp và MT.
- Lĩnh vực CN gen và CN tế bào
- Lĩnh vực CN lên men và CN protein.
- Phát triển CN mới thuộc một số lĩnh vực có tiềm năng: CN tách chiết và tinh chế tiên tiến, Tin - Sinh học, CN protein, CN Nano-Sinh học…
5. Chương trình Bảo vệ Môi trường
- Nghiên cứu những vấn đề cơ bản phục vụ quản lý và BVMT: Phát triển CN xử lý và quản lý MT; Triển khai chương trình “Bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai”; Độc học MT; Địa tin học MT.
- Phát triển CN xử lý MT nước và khí thải; Nghiên cứu tiềm năng sử dụng tài nguyên sinh học của đất ngập nước, các khu vực bảo tồn thiên nhiên; bảo vệ ĐDSH của các vùng sinh thái đặc thù khu vực Nam bộ.
6. Chương trình Khoa học xã hội và nhân văn
o Chương trình nghiên cứu những vấn đề KHXH&NV vùng Nam Bộ: nội dung tập trung vào ba vấn đề chính là KHXH và NV trong phát triển đô thị, bảo tồn và phát triển văn hóa và các vấn đề dân tộc - tôn giáo ở Nam bộ.
o Xây dựng và triển khai các chương trình NC Tây Nguyên, Nam Trung bộ, Khu vực biển đảo phía Nam.
o Xây dựng Trung tâm dữ liệu KH XH&NV và Viện bảo tàng XH&NV Nam bộ.
o Đẩy mạnh NCCB những lĩnh vực vốn là thế mạnh về KHXH&NV của ĐHQG-HCM như ngữ văn, báo chí, lịch sử, địa lý, triết học, nhân học, quan hệ quốc tế, giáo dục học, Đông phương học, xã hội học, văn hóa học.
o Nghiên cứu các vấn đề lý luận cơ bản về chính trị, tư tưởng, XD và BV Tổ quốc nhằm góp phần hoạch định đường lối, chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước; Mô hình phát triển và quản lý xã hội trong quá trình CNH-HĐH đất nước; Cơ cấu XH và quản lý sự phát triển XH ở Việt Nam trong điều kiện nền kinh tế thị trường định hướng XHCN; Xây dựng cơ sở lý luận cho quá trình quản lý và phát triển XH, thành phố, khu vực phía Nam
7. Chương trình NCCB trong KHTN
- Toán học: Phương trình đạo hàm riêng; Bài toán ngược; Giải tích phức; Lý thuyết nhóm; Lý thuyết tối ưu; Toán thống kê và lý thuyết xác suất; Cơ học vật rắn biến dạng; Cơ sinh học.
- Tin học: CN phần mềm; Hệ thống thông tin nhân tạo; Tính toán song song; Tính toán lưới; Các phương pháp nhận dạng và khai phá dữ liệu; Xử lý ngôn ngữ tự nhiên; Bảo mật hệ thống.
- Vật lý: NC các tính chất nhiệt, điện, từ, quang của màng mỏng; Các hệ có cấu trúc nano; Mô phỏng các hệ oxide lỏng và vô định hình; Mô phỏng động học phân tử trong nghiên cứu vật liệu y sinh và nono; Biophysics; Ứng dụng phóng xạ trong y học, sinh học và nông nghiệp.
- Hoá học: Vật liệu polymer nano composite; Điện hóa ứng dụng; Hoá Tin; Hoá học các hợp chất tự nhiên và ứng dụng trong y học.
- Sinh học: Nuôi cấy mô và tế bào cho vi nhân giống; Ứng dụng các phương pháp sinh học phân tử để chẩn đoán bệnh ở người và vật nuôi; CN venzym; Kỹ thuật gen; CN mô – phôi trên người và động vật; Ứng dụng Sinh-Tin học; CN nano sinh học.
Cần nhấn mạnh rằng ngoài 7 chương trình KH&CN trên đây, các thầy cô vẫn có thể đăng ký đề tài thuộc các chương trình khác, nhưng 7 chương trình trên sẽ là những chương trình trọng điểm. Đồng thời do nhu cầu thực tiễn, hiện ĐHQG-HCM đang tích cực xây dựng các chương trình KHCN khác như chương trình phát triển năng lượng tái tạo và sử dụng hiệu quả năng lượng, chương trình KH&CN Vũ trụ.
GIAI ĐOẠN 2006-2010
Giai đoạn 2006-2010, ĐHQG-HCM sẽ tập trung triển khai các chương trình KH&CN trọng điểm với các hướng ưu tiên sau đây:
1. Chương trình Công nghệ Thông tin
- Tập trung vào các hướng: Tính toán hiệu năng cao, công nghệ lưới, trí tuệ nhân tạo, xử lý ngôn ngữ tự nhiên; Công nghệ phần mềm nhúng, mã nguồn mở; Công nghệ thiết kế vi mạch; Hệ thống thông tin (E-learning, E-commerce, E-government, GIS); An toàn và bảo mật hệ thống; Ứng dụng CNTT trong các lĩnh vực liên ngành: Sinh-Tin học, Lý-Tin học, Hóa-Tin học.
- Đẩy mạnh hoạt động ĐT, NCKH và CGCN trong các đơn vị CNTT của ĐHQG-HCM, đặc biệt tại Khu EPark.
- Phát triển cơ sở hạ tầng phục vụ công tác quản lý ĐHQG-HCM, xây dựng và phát triển hệ thống mạng tại cơ sở Linh Trung; Tin học hoá công tác quản lý, thành lập TT tích hợp dữ liệu. Phát triển các dịch vụ CNTT và truyền thông cao cấp.
2. Chương trình Vật liệu mới
• Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ chế tạo một số vật liệu tiên tiến, các vật liệu có tính năng kỹ thuật mới, hiện đại:
- Vật liệu tiên tiến: vật liệu nano, màng mỏng, vật liệu điện - điện tử, vật liệu composite tính năng đặc biệt, vật liệu nano-composite, vật liệu sinh học.
- Sử dụng nguồn nguyên liệu trong nước có hiệu quả nhất: cao su thiên nhiên, gỗ, các khoáng sét, các chất phụ gia, kim loại và hợp kim.
- Vật liệu mới phục vụ XD, thủy lợi, cầu cảng, chống xói lở, vật liệu chống ăn mòn, vật liệu kết cấu nhẹ, bền môi trường.
• Đặc biệt, lĩnh vực khoa học và công nghệ nano - một trong những mũi nhọn của ĐHQG-HCM, có mục tiêu và nội dung như sau:
Mục tiêu dài hạn: đào tạo chuyên gia trình độ cao trong lĩnh vực NC và ứng dụng CN nano; NCCB ở thang nanomet; thiết kế và tổng hợp vật liệu có cấu trúc nano để tạo ra các vật liệu có tính chất và chức năng mong muốn; ứng dụng nhanh chóng và có hiệu quả CN nano vào thực tiễn SX và đời sống.
Các hướng nghiên cứu trong 10 – 15 năm tới
- Lý thuyết, mô hình hóa và mô phỏng cấu trúc của vật liệu nano. Cấu trúc, các tính chất điện, từ, quang ở thang nanomet.
- Vật liệu nano: từ khâu tổng hợp, chế tạo, NC các tính chất đến ứng dụng.
- Ứng dụng công nghệ nano vào các ngành công nghiệp truyền thống như dệt, sơn, mỹ phẩm, in ấn, chất xúc tác; Ứng dụng CN nano vào công nghiệp hiển thị, điện tử nano, sensors ...; giải quyết các vấn đề tiết kiệm năng lượng, năng lượng thay thế: pin Mặt Trời, pin nhiên liệu ...
- Ứng dụng CN nano vào nông nghiệp
- Ứng dụng trong sinh học và y tế: biochip, CNSH, chẩn đoán bệnh, phân phối thuốc trong cơ thể ...)
- Ứng dụng CN nano góp phần BVMT.
3. Chương trình Cơ khí - Tự động hoá
- Triển khai NC trong lĩnh vực Robot và trí tuệ nhân tạo.
- Đầu tư NCCB và NC ứng dụng trong các lĩnh vực có tiềm năng phát như: Cơ điện từ, Sinh Cơ (Biomechanics) và Sinh Cơ điện tử (Biomechatronics).
- Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC; các CN gia công tinh xác; các hệ thống điều khiển giám sát (SCADA) và hệ điều khiển phân tán (DCS) ... phục vụ cho thiết kế và lắp đặt các hệ thống SX tự động hóa trong công nghiệp SX hàng tiêu dùng và trong công nghiệp chế biến LT-TP.
4. Chương trình Công nghệ Sinh học:
Tiếp cận, làm chủ và từng bước ứng dụng CNSH để tạo ra các sản phẩm trong lĩnh vực y dược, nông lâm ngư nghiệp và MT.
- Lĩnh vực CN gen và CN tế bào
- Lĩnh vực CN lên men và CN protein.
- Phát triển CN mới thuộc một số lĩnh vực có tiềm năng: CN tách chiết và tinh chế tiên tiến, Tin - Sinh học, CN protein, CN Nano-Sinh học…
5. Chương trình Bảo vệ Môi trường
- Nghiên cứu những vấn đề cơ bản phục vụ quản lý và BVMT: Phát triển CN xử lý và quản lý MT; Triển khai chương trình “Bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai”; Độc học MT; Địa tin học MT.
- Phát triển CN xử lý MT nước và khí thải; Nghiên cứu tiềm năng sử dụng tài nguyên sinh học của đất ngập nước, các khu vực bảo tồn thiên nhiên; bảo vệ ĐDSH của các vùng sinh thái đặc thù khu vực Nam bộ.
6. Chương trình Khoa học xã hội và nhân văn
o Chương trình nghiên cứu những vấn đề KHXH&NV vùng Nam Bộ: nội dung tập trung vào ba vấn đề chính là KHXH và NV trong phát triển đô thị, bảo tồn và phát triển văn hóa và các vấn đề dân tộc - tôn giáo ở Nam bộ.
o Xây dựng và triển khai các chương trình NC Tây Nguyên, Nam Trung bộ, Khu vực biển đảo phía Nam.
o Xây dựng Trung tâm dữ liệu KH XH&NV và Viện bảo tàng XH&NV Nam bộ.
o Đẩy mạnh NCCB những lĩnh vực vốn là thế mạnh về KHXH&NV của ĐHQG-HCM như ngữ văn, báo chí, lịch sử, địa lý, triết học, nhân học, quan hệ quốc tế, giáo dục học, Đông phương học, xã hội học, văn hóa học.
o Nghiên cứu các vấn đề lý luận cơ bản về chính trị, tư tưởng, XD và BV Tổ quốc nhằm góp phần hoạch định đường lối, chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước; Mô hình phát triển và quản lý xã hội trong quá trình CNH-HĐH đất nước; Cơ cấu XH và quản lý sự phát triển XH ở Việt Nam trong điều kiện nền kinh tế thị trường định hướng XHCN; Xây dựng cơ sở lý luận cho quá trình quản lý và phát triển XH, thành phố, khu vực phía Nam
7. Chương trình NCCB trong KHTN
- Toán học: Phương trình đạo hàm riêng; Bài toán ngược; Giải tích phức; Lý thuyết nhóm; Lý thuyết tối ưu; Toán thống kê và lý thuyết xác suất; Cơ học vật rắn biến dạng; Cơ sinh học.
- Tin học: CN phần mềm; Hệ thống thông tin nhân tạo; Tính toán song song; Tính toán lưới; Các phương pháp nhận dạng và khai phá dữ liệu; Xử lý ngôn ngữ tự nhiên; Bảo mật hệ thống.
- Vật lý: NC các tính chất nhiệt, điện, từ, quang của màng mỏng; Các hệ có cấu trúc nano; Mô phỏng các hệ oxide lỏng và vô định hình; Mô phỏng động học phân tử trong nghiên cứu vật liệu y sinh và nono; Biophysics; Ứng dụng phóng xạ trong y học, sinh học và nông nghiệp.
- Hoá học: Vật liệu polymer nano composite; Điện hóa ứng dụng; Hoá Tin; Hoá học các hợp chất tự nhiên và ứng dụng trong y học.
- Sinh học: Nuôi cấy mô và tế bào cho vi nhân giống; Ứng dụng các phương pháp sinh học phân tử để chẩn đoán bệnh ở người và vật nuôi; CN venzym; Kỹ thuật gen; CN mô – phôi trên người và động vật; Ứng dụng Sinh-Tin học; CN nano sinh học.
Cần nhấn mạnh rằng ngoài 7 chương trình KH&CN trên đây, các thầy cô vẫn có thể đăng ký đề tài thuộc các chương trình khác, nhưng 7 chương trình trên sẽ là những chương trình trọng điểm. Đồng thời do nhu cầu thực tiễn, hiện ĐHQG-HCM đang tích cực xây dựng các chương trình KHCN khác như chương trình phát triển năng lượng tái tạo và sử dụng hiệu quả năng lượng, chương trình KH&CN Vũ trụ.
CÔNG NGHỆ NANO
Thursday, 26. March 2009, 06:12:33
NGUỒN: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Công nghệ nano, đọc là công nghệ nanô, (tiếng Anh: nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanômét (nm, 1 nm = 10-9 m). Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano. Công nghệ nano bao gồm các vấn đề chính sau đây:
* Cơ sở khoa học nano
* Phương pháp quan sát và can thiệp ở qui mô nm
* Chế tạo vật liệu nano
* Ứng dụng vật liệu nano
Mục lục
* 1 Phân loại vật liệu nano
* 2 Cơ sở khoa học của công nghệ nano
o 2.1 Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử
o 2.2 Hiệu ứng bề mặt
o 2.3 Kích thước tới hạn
* 3 Chế tạo vật liệu nano
o 3.1 Phương pháp từ trên xuống
o 3.2 Phương pháp từ dưới lên
* 4 Hướng ứng dụng chung
* 5 Các nguyên lý và hiệu ứng dùng
* 6 Các thiết bị dùng trong việc nghiên cứu và quan sát các cấu trúc nano
* 7 Điều chế vật liệu
* 8 Các phương pháp tính toán
* 9 Xem thêm
* 10 Liên kết ngoài
Phân loại vật liệu nano
Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí. Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau:
* Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử), ví dụ, đám nano, hạt nano...
* Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ, dây nano, ống nano,...
* Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ, màng mỏng,...
* Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
Cơ sở khoa học của công nghệ nano
Có ba cơ sở khoa học để nghiên cứu công nghệ nano.
Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử
Đối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử, các hiệu ứng lượng tử được trung bình hóa với rất nhiều nguyên tử (1 µm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và có thể bỏ qua các thăng giáng ngẫu nhiên. Nhưng các cấu trúc nano có ít nguyên tử hơn thì các tính chất lượng tử thể hiện rõ ràng hơn. Ví dụ một chấm lượng tử có thể được coi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một nguyên tử.
Hiệu ứng bề mặt
Khi vật liệu có kích thước nm, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối.
Kích thước tới hạn
Các tính chất vật lý, hóa học của các vật liệu đều có một giới hạn về kích thước. Nếu vật liệu mà nhỏ hơn kích thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi. Người ta gọi đó là kích thước tới hạn. Vật liệu nano có tính chất đặc biệt là do kích thước của nó có thể so sánh được với kích thước tới hạn của các tính chất của vật liệu. Ví dụ điện trở của một kim loại tuân theo định luật Ohm ở kích thước vĩ mô mà ta thấy hàng ngày. Nếu ta giảm kích thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại, mà thường có giá trị từ vài đến vài trăm nm, thì định luật Ohm không còn đúng nữa. Lúc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử. Không phải bất cứ vật liệu nào có kích thước nano đều có tính chất khác biệt mà nó phụ thuộc vào tính chất mà nó được nghiên cứu.
Các tính chất khác như tính chất điện, tính chất từ, tính chất quang và các tính chất hóa học khác đều có độ dài tới hạn trong khoảng nm. Chính vì thế mà người ta gọi ngành khoa học và công nghệ liên quan là khoa học nano và công nghệ nano.
Bảng 1: Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu.
[ Chỉ có thành viên HUIS mới có thể thấy liên kết. ]
Chế tạo vật liệu nano
Vật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống (top-down) và phương pháp từ dưới lên (bottom-up). Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn; phương pháp từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử.
- Phương pháp từ trên xuống
Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano. Đây là các phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng rất hiệu quả, có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn (ứng dụng làm vật liệu kết cấu). Trong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bột được trộn lẫn với những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong một cái cối. Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay (còn gọi là nghiền kiểu hành tinh). Các viên bi cứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến kích thước nano. Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều (các hạt nano). Phương pháp biến dạng được sử dụng với các kỹ thuật đặc biệt nhằm tạo ra sự biến dạng cự lớn(có thể >10) mà không làm phá huỷ vật liệu, đó là các phương pháp SPD điển hình. Nhiệt độ có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Nếu nhiệt độ gia công lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại thì được gọi là biến dạng nóng, còn ngược lại thì được gọi là biến dạng nguội. Kết quả thu được là các vật liệu nano một chiều (dây nano) hoặc hai chiều (lớp có chiều dày nm). Ngoài ra, hiện nay người ta thường dùng các phương pháp quang khắc để tạo ra các cấu trúc nano phức tạp.
- Phương pháp từ dưới lên
Nguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion. Phương pháp từ dưới lên được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phần lớn các vật liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay được chế tạo từ phương pháp này. Phương pháp từ dưới lên có thể là phương pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa-lý.
* Phương pháp vật lý: là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc chuyển pha. Nguyên tử để hình thành vật liệu nano được tạo ra từ phương pháp vật lý: bốc bay nhiệt (đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang). Phương pháp chuyển pha: vật liệu được nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu được trạng thái vô định hình, xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha vô định hình - tinh thể (kết tinh) (phương pháp nguội nhanh). Phương pháp vật lý thường được dùng để tạo các hạt nano, màng nano, ví dụ: ổ cứng máy tính.
* Phương pháp hóa học: là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion. Phương pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu cụ thể mà người ta phải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phân loại các phương pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng (phương pháp kết tủa, sol-gel,...) và từ pha khí (nhiệt phân,...). Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,...
* Phương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên tắc vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí,... Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,...
Hướng ứng dụng chung
Các cấu trúc nano có tiềm năng ứng dụng làm thành phần chủ chốt trong những dụng cụ thông tin kỹ thuật có những chức năng mà truớc kia chưa có. Chúng có thể đuợc lắp ráp trong những vật liệu trung tâm cho điện từ và quang. Những vi cấu trúc này là một trạng thái độc nhất của vật chất có những hứa hẹn đặc biệt cho những sản phẩm mới và rất hữu dụng.
Nhờ vào kích thuớc nhỏ, những cấu trúc nano có thể đóng gói chặt lại và do đó làm tăng tỉ trọng gói (packing density). Tỉ trọng gói cao có nhiều lợi điểm: tốc độ xử lý dữ liệu và khả năng chứa thông tin gia tăng. Tỉ trọng gói cao là nguyên nhân cho những tương tác điện và từ phức tạp giữa những vi cấu trúc kế cận nhau. Đối với nhiều vi cấu trúc, đặc biệt là những phân tử hữu cơ lớn, những khác biệt nhỏ về năng lượng giữa những cấu hình khác nhau có thể tạo được các thay đổi đáng kể từ những tương tác đó. Vì vậy mà chúng có nhiều tiềm năng cho việc điều chế những vất liệu với tỉ trọng cao và tỉ số của diện tích bề mặt trên thể tích cao, chẳng hạn như bộ nhớ (memory).
Những phức tạp này hoàn toàn chưa đuợc khám phá và việc xây dựng những kỹ thuật dựa vào những vi cấu trúc đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc khoa học căn bản tìm ẩn trong chúng. Những phức tạp này cũng mở đuờng cho sự tiếp cận với những hệ phi tuyến phức tạp mà chúng có thể phô bày ra những lớp biểu hiện (behavior) trên căn bản khác với những lớp biểu hiện của cả hai cấu trúc phân tử và cấu trúc ở quy mô micrômét.
Khoa học nano là một trong những biên giới của khoa học chưa được thám hiểm tường tận. Nó hứa hẹn nhiều phát minh kỹ thuật lý thú nhất.
Các nguyên lý và hiệu ứng dùng
Một trong những tính chất quan trọng của cấu trúc nano là sự phụ thuộc vào kích thuớc. Vật chất khi ở dạng vi thể (nano-size) có thể có những tính chất mà vật chất khi ở dang nguyên thể (bulk) không thể thấy đuợc.
Khi kích thuớc của vật chất trở nên nhỏ tới kích thuớc nanômét, các điện tử không còn di chuyển trong chất dẫn điện như một dòng sông, mà đặc tính cơ lượng tử của các điện tử biểu hiện ra ở dạng sóng. Kích thuớc nhỏ dẫn đến những hiện tượng lượng tử mới và tạo cho vật chất có thêm những đặc tính kỳ thú mới. Một vài hệ quả của hiệu ứng lượng tử bao gồm, chẳng hạn như:
* Hiệu ứng đường hầm: điện tử có thể tức thời chuyển động xuyên qua một lớp cách điện. Lợi điểm của hiệu ứng này là các vật liệu điện tử xây dựng ở kích cỡ nano không những có thể được đóng gói dầy đặc hơn trên một chíp mà còn có thể hoạt động nhanh hơn, với ít điện tử hơn và mất ít năng lượng hơn những transistor thông thường.
* Sự thay đổi của những tính chất của vật chất chẳng hạn như tính chất điện và tính chất quang phi tuyến (non-linear optical).
Bằng cách điều chỉnh kích thuớc, vật chất ở dạng vi mô có thể trở nên khác xa với vật chất ở dạng nguyên thể.
Thí dụ: Chấm lượng tử, đuợc viết tắt là QD (quantum dots). Một QD là một hạt vật chất có kich thuớc nhỏ tới mức việc bỏ thêm hay lấy đi một điện tử sẽ làm thay đổi tính chất của nó theo một cách hữu ích nào đó. Do sự hạn chế về không gian (hoặc sự giam hãm) của những điện tử và lỗ trống trong vật chất (một lỗ trống hình thành do sự vắng mặt của một địên tử; một lỗ trống hoạt động như là một điện tích dương), hiệu ứng lượng tử xuất phát và làm cho tính chất của vật chất thay đổi hẳn đi. Khi ta kích thích một QD, QD càng nhỏ thì năng lượng và cường độ phát sáng của nó càng tăng. Vì vậy mà QD là cửa ngõ cho hàng loạt những áp dụng kỹ thuật mới.
* Hiện nay liên hệ giữa tính chất của vật chất và kích thước là chúng tuân theo "định luật tỉ lệ" (scaling law). Những tính chất căn bản của vật chất, chẳng hạn như nhiệt độ nóng chảy của một kim loại, từ tính của môt chất rắn (chẳng hạn như tính sắt từ và hiện tượng từ trễ), và band gap của chất bán dẫn (semiconductor) phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của tinh thể thành phần, miễn là chúng nằm trong giới hạn của kích thước nanômét. Hầu hết bất cứ một thuộc tính nào trong vật rắn đều kết hợp với môt kích thước đặc biệt, và duới kích thước này các tính chất của vật chất sẽ thay đổi.
Mối quan hệ này mở đường cho sự sáng tạo ra những thế hệ vật chất với những tính chất mong muốn, không chỉ bởi thay đổi thành phần hóa học của các cấu tử, mà còn bởi sự điều chỉnh kích thuớc và hình dạng.
Các thiết bị dùng trong việc nghiên cứu và quan sát các cấu trúc nano
Một trong những thiết bị được sử dụng nhiều trong công nghệ nano là kính hiển vi quét sử dụng hiệu ứng đường ngầm (Scanning Tunneling Microscope - STM). Nó chủ yếu bao gồm một đầu dò cực nhỏ có thể quét trên bề mặt. Tuy nhiên, do đầu dò này chỉ cách bề mặt của vật cần quan sát vào khoảng vài nguyên tử và đầu dò có cấu trúc tinh vi (kích thuớc cỡ chừng khoảng vài phân tử hoặc nguyên tử), cho hiệu ứng cơ lượng tử xảy ra. Khi đầu dò đuợc quét trên bề mặt, do hiệu ứng đường ngầm, các điện tử có thể vuợt qua khoảng không gian giữa bề mặt của vật liệu và đầu dò. Kỹ thuật này làm cho một máy tính có thể xây dựng và phóng đại những hình ảnh của phân tử và nguyên tử của vật chất.
Những phương tiện dụng cụ khác bao gồm:
* Molecular beam epitaxy
* Molecular self-assembly
* Electron beam lithography
* Focused ion beam
* Electron microsopy
* X-ray crystallography
* NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy
* AFM (Atomic Force Microsopy)
* SEM (Scanning Electron Microscopy)
* TEM (Transmission Electron Microscopy)
Điều chế vật liệu
Những kỹ thuật lắp ráp các vi cấu trúc thành những kiểu mẫu cấu trúc được thấy nhiều nhất trong lãnh vực vi điện tử. Những kỹ thuật phổ biến bao gồm quang khắc (photolithography), quang khắc tia X (X-ray lithography), quang khắc chùm điện tử (electron beam lithography), soft lithography, chùm ion hội tụ (focused ion beam), solgel.
Các phương pháp tính toán
Bên cạnh thực nghiệm, việc nghiên cứu các vi cấu trúc có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phép tính lượng tử (chẳng hạn như hoá lượng tử) và mô phỏng (simulation). Phương pháp ab initio là phương pháp phổ biến nhất hiện nay.
Những thí dụ bao gồm ab initio molecular dynamics, quantum Monte Carlo, quantum mechanics, vv... Những phương pháp này đặc biệt hữu hiệu trong việc tìm hiểu tính chất của vật chất ở dạng vi mô bởi vì những vi cấu trúc chỉ chứa vài nguyên tử.
[sửa] Xem thêm
[ Chỉ có thành viên HUIS mới có thể thấy liên kết. ]
Liên kết ngoài
* Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu (ITIMS), Đại học Bách Khoa Hà Nội
* Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties, The Royal Society & The Royal Academy of Engineering, London (2004).
* Xem thêm về Vật liệu nano
* Ứng dụng sinh học của vật liệu nano
Công nghệ nano, đọc là công nghệ nanô, (tiếng Anh: nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanômét (nm, 1 nm = 10-9 m). Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano. Công nghệ nano bao gồm các vấn đề chính sau đây:
* Cơ sở khoa học nano
* Phương pháp quan sát và can thiệp ở qui mô nm
* Chế tạo vật liệu nano
* Ứng dụng vật liệu nano
Mục lục
* 1 Phân loại vật liệu nano
* 2 Cơ sở khoa học của công nghệ nano
o 2.1 Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử
o 2.2 Hiệu ứng bề mặt
o 2.3 Kích thước tới hạn
* 3 Chế tạo vật liệu nano
o 3.1 Phương pháp từ trên xuống
o 3.2 Phương pháp từ dưới lên
* 4 Hướng ứng dụng chung
* 5 Các nguyên lý và hiệu ứng dùng
* 6 Các thiết bị dùng trong việc nghiên cứu và quan sát các cấu trúc nano
* 7 Điều chế vật liệu
* 8 Các phương pháp tính toán
* 9 Xem thêm
* 10 Liên kết ngoài
Phân loại vật liệu nano
Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nano mét. Về trạng thái của vật liệu, người ta phân chia thành ba trạng thái, rắn, lỏng và khí. Vật liệu nano được tập trung nghiên cứu hiện nay, chủ yếu là vật liệu rắn, sau đó mới đến chất lỏng và khí. Về hình dáng vật liệu, người ta phân ra thành các loại sau:
* Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử), ví dụ, đám nano, hạt nano...
* Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước nano, điện tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ, dây nano, ống nano,...
* Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ, màng mỏng,...
* Ngoài ra còn có vật liệu có cấu trúc nano hay nanocomposite trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nm, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau.
Cơ sở khoa học của công nghệ nano
Có ba cơ sở khoa học để nghiên cứu công nghệ nano.
Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử
Đối với vật liệu vĩ mô gồm rất nhiều nguyên tử, các hiệu ứng lượng tử được trung bình hóa với rất nhiều nguyên tử (1 µm3 có khoảng 1012 nguyên tử) và có thể bỏ qua các thăng giáng ngẫu nhiên. Nhưng các cấu trúc nano có ít nguyên tử hơn thì các tính chất lượng tử thể hiện rõ ràng hơn. Ví dụ một chấm lượng tử có thể được coi như một đại nguyên tử, nó có các mức năng lượng giống như một nguyên tử.
Hiệu ứng bề mặt
Khi vật liệu có kích thước nm, các số nguyên tử nằm trên bề mặt sẽ chiếm tỉ lệ đáng kể so với tổng số nguyên tử. Chính vì vậy các hiệu ứng có liên quan đến bề mặt, gọi tắt là hiệu ứng bề mặt sẽ trở nên quan trọng làm cho tính chất của vật liệu có kích thước nanomet khác biệt so với vật liệu ở dạng khối.
Kích thước tới hạn
Các tính chất vật lý, hóa học của các vật liệu đều có một giới hạn về kích thước. Nếu vật liệu mà nhỏ hơn kích thước này thì tính chất của nó hoàn toàn bị thay đổi. Người ta gọi đó là kích thước tới hạn. Vật liệu nano có tính chất đặc biệt là do kích thước của nó có thể so sánh được với kích thước tới hạn của các tính chất của vật liệu. Ví dụ điện trở của một kim loại tuân theo định luật Ohm ở kích thước vĩ mô mà ta thấy hàng ngày. Nếu ta giảm kích thước của vật liệu xuống nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình của điện tử trong kim loại, mà thường có giá trị từ vài đến vài trăm nm, thì định luật Ohm không còn đúng nữa. Lúc đó điện trở của vật có kích thước nano sẽ tuân theo các quy tắc lượng tử. Không phải bất cứ vật liệu nào có kích thước nano đều có tính chất khác biệt mà nó phụ thuộc vào tính chất mà nó được nghiên cứu.
Các tính chất khác như tính chất điện, tính chất từ, tính chất quang và các tính chất hóa học khác đều có độ dài tới hạn trong khoảng nm. Chính vì thế mà người ta gọi ngành khoa học và công nghệ liên quan là khoa học nano và công nghệ nano.
Bảng 1: Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu.
[ Chỉ có thành viên HUIS mới có thể thấy liên kết. ]
Chế tạo vật liệu nano
Vật liệu nano được chế tạo bằng hai phương pháp: phương pháp từ trên xuống (top-down) và phương pháp từ dưới lên (bottom-up). Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn; phương pháp từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử.
- Phương pháp từ trên xuống
Nguyên lý: dùng kỹ thuật nghiền và biến dạng để biến vật liệu thể khối với tổ chức hạt thô thành cỡ hạt kích thước nano. Đây là các phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhưng rất hiệu quả, có thể tiến hành cho nhiều loại vật liệu với kích thước khá lớn (ứng dụng làm vật liệu kết cấu). Trong phương pháp nghiền, vật liệu ở dạng bột được trộn lẫn với những viên bi được làm từ các vật liệu rất cứng và đặt trong một cái cối. Máy nghiền có thể là nghiền lắc, nghiền rung hoặc nghiền quay (còn gọi là nghiền kiểu hành tinh). Các viên bi cứng va chạm vào nhau và phá vỡ bột đến kích thước nano. Kết quả thu được là vật liệu nano không chiều (các hạt nano). Phương pháp biến dạng được sử dụng với các kỹ thuật đặc biệt nhằm tạo ra sự biến dạng cự lớn(có thể >10) mà không làm phá huỷ vật liệu, đó là các phương pháp SPD điển hình. Nhiệt độ có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Nếu nhiệt độ gia công lớn hơn nhiệt độ kết tinh lại thì được gọi là biến dạng nóng, còn ngược lại thì được gọi là biến dạng nguội. Kết quả thu được là các vật liệu nano một chiều (dây nano) hoặc hai chiều (lớp có chiều dày nm). Ngoài ra, hiện nay người ta thường dùng các phương pháp quang khắc để tạo ra các cấu trúc nano phức tạp.
- Phương pháp từ dưới lên
Nguyên lý: hình thành vật liệu nano từ các nguyên tử hoặc ion. Phương pháp từ dưới lên được phát triển rất mạnh mẽ vì tính linh động và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Phần lớn các vật liệu nano mà chúng ta dùng hiện nay được chế tạo từ phương pháp này. Phương pháp từ dưới lên có thể là phương pháp vật lý, hóa học hoặc kết hợp cả hai phương pháp hóa-lý.
* Phương pháp vật lý: là phương pháp tạo vật liệu nano từ nguyên tử hoặc chuyển pha. Nguyên tử để hình thành vật liệu nano được tạo ra từ phương pháp vật lý: bốc bay nhiệt (đốt, phún xạ, phóng điện hồ quang). Phương pháp chuyển pha: vật liệu được nung nóng rồi cho nguội với tốc độ nhanh để thu được trạng thái vô định hình, xử lý nhiệt để xảy ra chuyển pha vô định hình - tinh thể (kết tinh) (phương pháp nguội nhanh). Phương pháp vật lý thường được dùng để tạo các hạt nano, màng nano, ví dụ: ổ cứng máy tính.
* Phương pháp hóa học: là phương pháp tạo vật liệu nano từ các ion. Phương pháp hóa học có đặc điểm là rất đa dạng vì tùy thuộc vào vật liệu cụ thể mà người ta phải thay đổi kỹ thuật chế tạo cho phù hợp. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể phân loại các phương pháp hóa học thành hai loại: hình thành vật liệu nano từ pha lỏng (phương pháp kết tủa, sol-gel,...) và từ pha khí (nhiệt phân,...). Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,...
* Phương pháp kết hợp: là phương pháp tạo vật liệu nano dựa trên các nguyên tắc vật lý và hóa học như: điện phân, ngưng tụ từ pha khí,... Phương pháp này có thể tạo các hạt nano, dây nano, ống nano, màng nano, bột nano,...
Hướng ứng dụng chung
Các cấu trúc nano có tiềm năng ứng dụng làm thành phần chủ chốt trong những dụng cụ thông tin kỹ thuật có những chức năng mà truớc kia chưa có. Chúng có thể đuợc lắp ráp trong những vật liệu trung tâm cho điện từ và quang. Những vi cấu trúc này là một trạng thái độc nhất của vật chất có những hứa hẹn đặc biệt cho những sản phẩm mới và rất hữu dụng.
Nhờ vào kích thuớc nhỏ, những cấu trúc nano có thể đóng gói chặt lại và do đó làm tăng tỉ trọng gói (packing density). Tỉ trọng gói cao có nhiều lợi điểm: tốc độ xử lý dữ liệu và khả năng chứa thông tin gia tăng. Tỉ trọng gói cao là nguyên nhân cho những tương tác điện và từ phức tạp giữa những vi cấu trúc kế cận nhau. Đối với nhiều vi cấu trúc, đặc biệt là những phân tử hữu cơ lớn, những khác biệt nhỏ về năng lượng giữa những cấu hình khác nhau có thể tạo được các thay đổi đáng kể từ những tương tác đó. Vì vậy mà chúng có nhiều tiềm năng cho việc điều chế những vất liệu với tỉ trọng cao và tỉ số của diện tích bề mặt trên thể tích cao, chẳng hạn như bộ nhớ (memory).
Những phức tạp này hoàn toàn chưa đuợc khám phá và việc xây dựng những kỹ thuật dựa vào những vi cấu trúc đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc khoa học căn bản tìm ẩn trong chúng. Những phức tạp này cũng mở đuờng cho sự tiếp cận với những hệ phi tuyến phức tạp mà chúng có thể phô bày ra những lớp biểu hiện (behavior) trên căn bản khác với những lớp biểu hiện của cả hai cấu trúc phân tử và cấu trúc ở quy mô micrômét.
Khoa học nano là một trong những biên giới của khoa học chưa được thám hiểm tường tận. Nó hứa hẹn nhiều phát minh kỹ thuật lý thú nhất.
Các nguyên lý và hiệu ứng dùng
Một trong những tính chất quan trọng của cấu trúc nano là sự phụ thuộc vào kích thuớc. Vật chất khi ở dạng vi thể (nano-size) có thể có những tính chất mà vật chất khi ở dang nguyên thể (bulk) không thể thấy đuợc.
Khi kích thuớc của vật chất trở nên nhỏ tới kích thuớc nanômét, các điện tử không còn di chuyển trong chất dẫn điện như một dòng sông, mà đặc tính cơ lượng tử của các điện tử biểu hiện ra ở dạng sóng. Kích thuớc nhỏ dẫn đến những hiện tượng lượng tử mới và tạo cho vật chất có thêm những đặc tính kỳ thú mới. Một vài hệ quả của hiệu ứng lượng tử bao gồm, chẳng hạn như:
* Hiệu ứng đường hầm: điện tử có thể tức thời chuyển động xuyên qua một lớp cách điện. Lợi điểm của hiệu ứng này là các vật liệu điện tử xây dựng ở kích cỡ nano không những có thể được đóng gói dầy đặc hơn trên một chíp mà còn có thể hoạt động nhanh hơn, với ít điện tử hơn và mất ít năng lượng hơn những transistor thông thường.
* Sự thay đổi của những tính chất của vật chất chẳng hạn như tính chất điện và tính chất quang phi tuyến (non-linear optical).
Bằng cách điều chỉnh kích thuớc, vật chất ở dạng vi mô có thể trở nên khác xa với vật chất ở dạng nguyên thể.
Thí dụ: Chấm lượng tử, đuợc viết tắt là QD (quantum dots). Một QD là một hạt vật chất có kich thuớc nhỏ tới mức việc bỏ thêm hay lấy đi một điện tử sẽ làm thay đổi tính chất của nó theo một cách hữu ích nào đó. Do sự hạn chế về không gian (hoặc sự giam hãm) của những điện tử và lỗ trống trong vật chất (một lỗ trống hình thành do sự vắng mặt của một địên tử; một lỗ trống hoạt động như là một điện tích dương), hiệu ứng lượng tử xuất phát và làm cho tính chất của vật chất thay đổi hẳn đi. Khi ta kích thích một QD, QD càng nhỏ thì năng lượng và cường độ phát sáng của nó càng tăng. Vì vậy mà QD là cửa ngõ cho hàng loạt những áp dụng kỹ thuật mới.
* Hiện nay liên hệ giữa tính chất của vật chất và kích thước là chúng tuân theo "định luật tỉ lệ" (scaling law). Những tính chất căn bản của vật chất, chẳng hạn như nhiệt độ nóng chảy của một kim loại, từ tính của môt chất rắn (chẳng hạn như tính sắt từ và hiện tượng từ trễ), và band gap của chất bán dẫn (semiconductor) phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của tinh thể thành phần, miễn là chúng nằm trong giới hạn của kích thước nanômét. Hầu hết bất cứ một thuộc tính nào trong vật rắn đều kết hợp với môt kích thước đặc biệt, và duới kích thước này các tính chất của vật chất sẽ thay đổi.
Mối quan hệ này mở đường cho sự sáng tạo ra những thế hệ vật chất với những tính chất mong muốn, không chỉ bởi thay đổi thành phần hóa học của các cấu tử, mà còn bởi sự điều chỉnh kích thuớc và hình dạng.
Các thiết bị dùng trong việc nghiên cứu và quan sát các cấu trúc nano
Một trong những thiết bị được sử dụng nhiều trong công nghệ nano là kính hiển vi quét sử dụng hiệu ứng đường ngầm (Scanning Tunneling Microscope - STM). Nó chủ yếu bao gồm một đầu dò cực nhỏ có thể quét trên bề mặt. Tuy nhiên, do đầu dò này chỉ cách bề mặt của vật cần quan sát vào khoảng vài nguyên tử và đầu dò có cấu trúc tinh vi (kích thuớc cỡ chừng khoảng vài phân tử hoặc nguyên tử), cho hiệu ứng cơ lượng tử xảy ra. Khi đầu dò đuợc quét trên bề mặt, do hiệu ứng đường ngầm, các điện tử có thể vuợt qua khoảng không gian giữa bề mặt của vật liệu và đầu dò. Kỹ thuật này làm cho một máy tính có thể xây dựng và phóng đại những hình ảnh của phân tử và nguyên tử của vật chất.
Những phương tiện dụng cụ khác bao gồm:
* Molecular beam epitaxy
* Molecular self-assembly
* Electron beam lithography
* Focused ion beam
* Electron microsopy
* X-ray crystallography
* NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy
* AFM (Atomic Force Microsopy)
* SEM (Scanning Electron Microscopy)
* TEM (Transmission Electron Microscopy)
Điều chế vật liệu
Những kỹ thuật lắp ráp các vi cấu trúc thành những kiểu mẫu cấu trúc được thấy nhiều nhất trong lãnh vực vi điện tử. Những kỹ thuật phổ biến bao gồm quang khắc (photolithography), quang khắc tia X (X-ray lithography), quang khắc chùm điện tử (electron beam lithography), soft lithography, chùm ion hội tụ (focused ion beam), solgel.
Các phương pháp tính toán
Bên cạnh thực nghiệm, việc nghiên cứu các vi cấu trúc có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phép tính lượng tử (chẳng hạn như hoá lượng tử) và mô phỏng (simulation). Phương pháp ab initio là phương pháp phổ biến nhất hiện nay.
Những thí dụ bao gồm ab initio molecular dynamics, quantum Monte Carlo, quantum mechanics, vv... Những phương pháp này đặc biệt hữu hiệu trong việc tìm hiểu tính chất của vật chất ở dạng vi mô bởi vì những vi cấu trúc chỉ chứa vài nguyên tử.
[sửa] Xem thêm
[ Chỉ có thành viên HUIS mới có thể thấy liên kết. ]
Liên kết ngoài
* Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu (ITIMS), Đại học Bách Khoa Hà Nội
* Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties, The Royal Society & The Royal Academy of Engineering, London (2004).
* Xem thêm về Vật liệu nano
* Ứng dụng sinh học của vật liệu nano
Màng mỏng VO2: Cấu trúc Nanô và kỹ thuật cảm biến nhiệt quang (07-09-2006 00:00:00)
Thursday, 26. March 2009, 05:51:48
Màng mỏng VO2: Cấu trúc Nanô và kỹ thuật cảm biến nhiệt quang (07-09-2006 00:00:00) Màng mòng VO2 cấu trúc nanô trên thủy tinh và sợi quang đã được chế tạo bằng phương pháp bốc bay trong chân không dùng chùm tia điện tử và tái kết tinh trong ôxy áp suất thấp. Với cấu trúc nanô, màng VO2 có nhiệt độ chuyển pha thấp hơn màng thông thường khoảng 30C.
Màng mỏng ôxít vanađi là một trong số các vật liệu có nhiều tính chất phong phú và khả năng ứng dụng trong thực tiễn, thí dụ như trong các linh kiện vị điện tử, quang-điện, hiển thị điện sắc (ECD), sensor khí màng mỏng, cửa sổ nhiệt sắc thông minh (STW). Việc chế tạo màng mỏng ôxít vanađi đơn pha, đúng thành phần hợp thức và cấu trúc tinh thể là không dễ dàng, nhất là đối với ôxít vanađi (VO2), bởi vì vanađi là nguyên tố kim loại chuyển tiếp (KLCT) có khả năng liên kết với ôxy dưới dạng nhiều hóa trị khác nhau (từ 1 đến 5). Trong các phương pháp hóa học như CVD, quá trình lắng đọng có nhiều thuận lợi, vì thế dễ nhận được màng mỏng VO2 cấu trúc hoàn hảo và đúng thành phần cấu tạo hơn là sử dụng kỹ thuật vật lý. Với công nghệ sol-gel có thể chế tạo vật liệu cấu trúc nanô nhờ khả năng tạo gel dưới dạng xốp kích thước nanô. Bằng các phương pháp lắng đọng vật lý bốc bay chân không, phún xạ catốt cao áp một chiều và cao tần màng mỏng penta-ôxits (V2O5) hay điôxít vanađi cũng đã được chế tạo với mục đích nghiên cứu lý thuyết cơ bản và ứng dụng thực tiễn trong linh kiện ECD và STW. Trong hầu hết các công trình công bố, vật liệu màng mỏng VO2 được chế tạo hầu như chưa nhận được dưới dạng cấu trúc nanô. Với khả năng tự điều chỉnh tính chất điện và quang của ôxít vanađi (độ truyền qua T%, độ phản xạ R%) bằng nhiệt độ (hiệu ứng nhiệt sắc), màng mòng VO2 hoàn toàn có thể ứng dụng làm tế bào nhiệt-điện trở trong hệ cảm biến nhiệt-điện thông minh hay tế bào nhiệt-quang trong hệ cảm biến nhiệt-quang thông minh.
Để có thể ứng dụng vào thực tiễn, nhiệt độ làm việc của cảm biến (ứng với nhiệt độ chuyển pha – NĐCP) cần hạ thấp đến vùng nhiệt độ của môi trường ứng dụng. Thí dụ, trong các kho chứa xăng (téc xăng ngầm) nhiệt độ cần báo ngưỡng an toàn vào khoảng 60 – 650C, còn trong công nghệ STW nhiệt độ chuyển pha cần hạ đến trong khoảng 35 – 40 0C, v.v… Hạ NĐCP có thể thực hiện bằng cách pha tạp W vào trong mạng VO2, tuy nhiên công nghệ này đòi hỏi thiết bị đồng phún xạ (sử dụng nhiều bia phún xạ). Thiết bị phún xạ đòi hỏi đầu tư lớn, mà diện tích của mẫu khó đạt được độ lớn đáp ứng thực tiễn ứng dụng.
Trong công trình này chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu công nghệ chế tạo màng mỏng ôxít vanađi trên sợi quang bằng chùm tia điện tử. Cảm biến nhiệt quang sử dụng VO2 cấu trúc nanô cũng được chế tạo thử nhằm mục đích ứng dụng vào thực tiễn đo đạc và theo dõi nhiệt độ của kho xăng dầu hay hóa chất độc hại.
Thực nghiệm
Màng mỏng VO2 được chế tạo bằng phương pháp bốc bay chân không bắn phá bằng chùm tia điện tử hội tụ lên bia đường kính 7mm, dày 10 mm làm từ vật liệu V2O3 độ sạch 4N. Để có thể nhận được màng mỏng cấu trúc nanô, chúng tôi áp dụng phương pháp bốc bay chậm lên đế nguội (để là phiến thủy tinh Corning-2747, sợi quang đường kính vào 1,0mm. Tốc độ bốc bay vào khoảng 0.1 nm, chiều dày màng được khống chế trong khoảng 150 – 180 nm. Sau khi lắng đọng, màng được tái kết tinh tỏng lò chứa ôxy sạch áp suất thấp cỡ 5 x 10-2 Torr tại nhiệt độ 4500C, tổng thời gian là 8 giờ, trong đó thời gian nâng nhiệt độ lò từ nhiệt độ phòng đến 4500C là 3 giờ, giữ ổn định tại 4500C là 3 giờ và hạ nhiệt độ xuống phòng là 2 giờ.
Cấu trúc tinh thể được kiểm tra bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), cấu trúc bề mặt kiểm tra bằng hiển vi điện tử quét (SEM) – Trường ĐHKHTN. Khảo sát phụ thuộc nhiệt của điện trở suất được tiến hành trên hệ Autolab.Potentiostat-PGS30 – Viện KHVL, Viện KHCN VN. Nghiên cứu tính chất quang (T, R, A) dưới tác dụng của nhiệt độ được tiến hành trên hệ quang phổ kế UV-VIS-NIR V-570 – Trường ĐHCN, ĐHQG HN. Tính chất cảm biến nhiệt quang được khảo sát trên hệ laser sợi quang phát và thu bước sóng λ = 1550 nm.
Phân tích kết quả
Cấu trúc nanô của màng mỏng VO2
Bề mặt và mặt cắt của màng VO2 trước và sau khi ủ được chụp ảnh SEM. Từ ảnh mặt cắt của mẫu đã xác định chiều dày của màng, vào khoảng 210 nm. So với màng bốc bay thì màng tái kết tinh dày lên khoảng 20 – 25%. Vì màng bốc bay lên trên đế nguội thường là vô định hình và giàu vanađi (thiếu ôxy), do trong quá trình tái kết tinh, cấu trúc vô định hình biến đổi thành cấu trúc tinh thể, cùng với việc nhận thêm ôxy từ môi trường ủ (ôxy hóa nhiệt). Bình thường sau khi ủ nhiệt chiều dày chỉ tăng lên cỡ 15%, chứng tỏ màng VO2 có độ xốp cao hơn. Ảnh SEM bề mặt cho thấy cấu trúc nanô của màng VO2 thể hiện rõ ràng (hình 1). Kích thước trung bình của các hạt xác định từ ảnh SEM là 100 nm. Nghĩa là lớp màng mỏng VO2, một cách gần đúng, có thể coi như một lớp cấu tạo từ hai lớp đơn hạt nanô. Các kết quả phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X cúng cho thấy, màng VO2 có cấu tạo đơn pha, cấu trúc mạng đơn tà.
Hình 1: Ảnh SEM chụp bề mặt của màng VO2 trước (ảnh trên và sau khi tái kết tinh (ảnh dưới).
Tính chất chuyển mạch
Màng mảng cấu trúc nanô có tính chất chuyển pha bán dẫn kim loại thể hiện rất rõ tại nhiệt độ 630C, thấp hơn NĐCP của màng VO2 thông thường hay VO2 tinh thể khối. Điều này có thể giải thích giải thích là do năng lượng tự do trong vật liệu nanô thấp hơn (bởi sự sắp xếp mất trật tự của các hạt nanô đạt mức độ cao). Pha cấu trúc bền vững của một vật rắn tồn tại ứng với năng lượng tự do thấp nhất. Quá trình chuyển pha KLBD xảy ra khi nhiệt độ của mẫu tăng lên đến giá trị tới hạn nhất định. Năng lượng cần thiết cho quá trình chuyển pha tỷ lệ thuận với năng lượng tự do. Về mặt cấu trúc tinh thể, có thể nói, đó chính là năng lượng tối thiểu để “dịch” chuyển các nguyên tử trong mạng tinh thể từ vị trí của mạng đơn tà (ứng với pha bán dẫn) sang vị trí của mạng tứ giác (ứng với pha kim loại). Do đó tại NĐCP điện trở suất của màng VO2 hạ đột ngột, giá trị điện trở suất có thể giảm đến ba bậc. Tính chất này được ứng dụng trong công nghệ chế tạo nhiệt điện trở thông minh. Trong chuyển pha BDKL chúng ta còn nhận thấy một tính chất đặc biệt nữa là sự thay đổi tính chất quang của màng mỏng. VO2 ở nhiệt độ phòng hay dưới NĐCP có cấu trúc mạng đơn tà với độ rộng vùng cấm vào khoảng 3,2 eV, vì vậy màng VO2 trong suốt ở vùng nhìn thấy và hồng ngoại gần. Tại vùng nhiệt độ cao hơn NĐCP, VO2 có cấu trúc tứ giác thuộc pha kim loại. Do màng mỏng cho nên ở vùng nhìn thấy VO2 vẫn trong suốt, nhưng ở vùng hồng ngoại hệ số phản xạ tăng lên – tính chất đặc trưng của pha kim loại. Vì vậy, độ truyền qua qua giảm. Trên hình 2 là phổ truyền qua của màng VO2 phụ thuộc nhiệt độ. Tại bước sóng 2500 nm, độ truyền qua của màng VO2 nhiệt độ cao giảm xuống dưới 10% (trong khi T của VO2-NĐP cao đến 60%). Giá trị sai khác trong độ truyền qua đạt 50%. Tuy nhiên, bước sóng mà chúng ta quan tâm lại là 1550 nm, đó là bước sóng phát ra của laser sợi quang. Tại bước sóng này, độ sai khác trong phổ truyền qua đạt giá trị 35%.
Hình 2: Phổ truyền qua của màng VO2 nanô tại hai vùng nhiệt độ thấp hơn NĐCP (30 độ C) và cao hơn NĐCP (80 độ C)
Với sự khác biệt trên, VO2 có thể sử dụng với tư cách một sensor nhiệt-quang trong công nghệ chế tạo hệ cảm biến nhiệt-quang. Sơ đồ cấu tạo của hệ cảm biến nhiệt-quang được trình bày trên hình 3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này được mô tả như sau. Truyền tia laser hồng ngoại vào sợi quang mà phía đầu của nó đã được phủ lớp màng mỏng VO2. Khi nhiệt độ của đầu sợi quang còn thấp, tia laser truyền quang lớp màng gần như hoàn toàn, do đó phổ phản xạ rất thấp. Khi nhiệt độ tăng lên đến 630C (NĐCP của VO2-nanô), tia laser được phản xạ ngược lại với phổ phản xạ cao hơn hẳn. So sánh hai phổ phản xạ này, bộ phận hiển thị của máy cho chúng ta biết nhiệt độ của môi trường đã tăng lên đến ngưỡng cao bằng NĐCP của đầu sensor. Khảo sát trên hệ cảm biến nhiệt quang thử nghiệm, bước đầu cho thấy hệ cảm biến hoạt động tương đối tốt.
Hình 3: Sơ đồ cấu tạo cảm biến nhiệt quang.
1. Đầu sợi quang có phủ lớp màng mỏng VO2
2. Bộ phát, thu laser và so sánh tín hiệu nhiệt-quang
3. Vi tính và hiển thị so sánh phổ.
Kết luận
Màng mòng VO2 cấu trúc nanô trên thủy tinh và sợi quang đã được chế tạo bằng phương pháp bốc bay trong chân không dùng chùm tia điện tử và tái kết tinh trong ôxy áp suất thấp. Với cấu trúc nanô, màng VO2 có nhiệt độ chuyển pha thấp hơn màng thông thường khoảng 30C. Quá trình chuyển pha bán dẫn kim loại xảy ra trong VO2 dẫn đến thay đổi độ dẫn và phổ quang học: Điện trở suất hạ thấp gần ba bậc, độ truyền qua giảm, độ phản xạ tăng tại bước sóng vùng hồng ngoại với độ khác biệt từ 35 – 50%. Đã chế thử cảm biến nhiệt-quang trên cơ sở phủ lớp màng VO2 nanô lên đầu sợi quang, ghép nối với hệ thu phát và xử lý tín hiệu quang phụ thuộc nhiệt độ.
Tài liệu tham khảo
C.M Lambert, Solar Energy Mater, Vol.11 (1984) p.1
CM. Lambert and C.G.Granqvist, eds, in “Large-erea Chromogenics: Materials and Devices for Transmittance Control”, Vol. 154 (SPIE Optical Engineering Press, Bellingham, 1990)
Nguyen Dang Ninh, Proc. Conf. “40 year Anniversary of Hanoi University of Technology”, Hanoi – 10/1996, p.176 (in Vietnamese).
G.Micocci, A. Serra, A.Tepore, and S.Capone. J.Vac. Sci. Technol. A 15 (1) Jan/Feb (1997) 34-38.
B.D.Cullity, Elements of X-Ray diffraction, 2nd ed., p.102, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., Reading, MA (1978).
Tác giả bài viết: Nguyễn Năng Định - Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ nanô - Trường đại học Công nghệ , ĐHQG Hà Nội.
Chấm nano
Thursday, 26. March 2009, 05:48:59
NGHIÊN CỨU CHẤM NANO
"Trong các hạt từ nano mà chúng tôi nghiên cứu (các hạt nano FePt), lưỡng cực từ của các nguyên tử được tổ chức trong các cấu hình, hay sự phân bố từ tính, và một trong số chúng có thể có những tính chất lý thú," - Christoforos Moutafis (Đại học Cambridge, Vương quốc Anh), Thành viên của Nhóm nghiên cứu nói. "Trạng thái từ đối xứng trục mà chúng tôi đã nhận dạng được là những sự biểu hiện không thông thường".
Nhóm nghiên cứu, bao gồm cả các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản và Đức, đã quan sát được các cấu trúc từ này bằng cách sử dụng kính hiển vi lực từ, để chụp ảnh các dãy chấm nano với các đường kính khác nhau. Các chấm này được tạo ra từ các màng mỏng FePt, sau đó tạo ra các ma trận chấm bằng kỹ thuật in litho bằng chùm điện tử. ở các chấm nhỏ, họ ghi nhận được các bọt từ hình tròn bị cầm tù tại trung tâm của chấm. "Đây là các đômen từ hình trụ có từ độ song song với từ độ xung quanh và vuông góc với mặt phẳng chấm nano," Moutafis giải thích. "Chúng tôi gọi chúng là trạng thái "đômen đôi" (bi-domain), hay trạng thái "đơn bọt" (monobubble)".
Trong các chấm lớn hơn, các bọt từ ngẫu nhiên phức tạp hơn đã được quan sát với các "monobubbles" chỉ xuất hiện tại những chấm có đường kính và độ dày nhất định. Theo các nhà nghiên cứu, các bọt từ này cũng giống như các xoáy từ thường xuất hiện trong các hạt từ tính có dị hướng từ yếu với các vách đômen ngoài cùng xoáy xung quanh đường tròn. Trạng thái "đômen ba" (Tri-domain), bao gồm các vòng tròn đồng tâm với từ độ khác nhau đã được quan sát. Các cấu trúc này cũng được cho là các trạng thái bọt có trật tự cao hơn.
"Các chấm nano từ tính là các "phòng thí nghiệm" để nghiên cứu về các hệ thống cấp bậc của các vật thể toán học chính xác" - Moutafis nói. "Hợp kim FePt có các tính chất từ mạnh khác thường, ví dụ như dị hướng từ khổng lồ, khiến nó là một trong những ứng cử viên tốt nhất cho các ứng dụng công nghệ trong tương lai, ví dụ như lưu trữ dữ liệu".
Moutafis còn nói tiếp rằng các trạng thái từ quan sát thấy phản ứng theo một cách riêng khi có những tác động từ bên ngoài, ví dụ như dưới tác dụng của từ trường hay dòng điện. "Điều này rất có ý nghĩa cho cả cho nghiên cứu cơ bản lẫn khả năng ứng dụng. Nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra cách để tìm hiểu động học của các cấu hình từ tính ở kích thước nano".
Những hiểu biết chi tiết hơn về các trạng thái này và sự tiến triển của chúng ra sao có thể cho phép các nhà khoa học tiến hành các thao tác điều khiển chúng. Ví dụ, các chấm nano riêng lẻ có thể được sử dụng thể mã hóa một số bit thông tin một cách đơn giản bằng cách thay đổi trạng thái từ. "Điều này có thể giúp tìm ra các ứng dụng, ví dụ như trong các nhãn từ được sử dụng cho các màng sinh học, hay trong các linh kiện nói chung mà ở đó cần có sự mã hóa thông tin" - theo giải thích của Moutafis.
Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu tiến hành thực hiện các tính toán mô hình hóa và mô phỏng các hiện tượng này và đặt kế hoạch tiến hành các thí nghiệm chi tiết hơn. "Chúng tôi bị cuốn hút bởi việc tìm ra các hiện tượng ngắn ngủi tại khoảng thời gian ngắn, dường như được xếp đặt giữa các cấu hình từ tính khác nhau và chi phối các quá trình động học của chúng" - Moutafis nói. "Chỉ nói riêng về các tính chất khoa học, thế đảo cực nhanh là rất quan trọng cho công nghệ, do khoảng thời gian xảy ra trung bình rất ngắn, một điều kiện tiên quyết cho các linh kiện hiện đại trong tương lai".
"Trong các hạt từ nano mà chúng tôi nghiên cứu (các hạt nano FePt), lưỡng cực từ của các nguyên tử được tổ chức trong các cấu hình, hay sự phân bố từ tính, và một trong số chúng có thể có những tính chất lý thú," - Christoforos Moutafis (Đại học Cambridge, Vương quốc Anh), Thành viên của Nhóm nghiên cứu nói. "Trạng thái từ đối xứng trục mà chúng tôi đã nhận dạng được là những sự biểu hiện không thông thường".
Nhóm nghiên cứu, bao gồm cả các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản và Đức, đã quan sát được các cấu trúc từ này bằng cách sử dụng kính hiển vi lực từ, để chụp ảnh các dãy chấm nano với các đường kính khác nhau. Các chấm này được tạo ra từ các màng mỏng FePt, sau đó tạo ra các ma trận chấm bằng kỹ thuật in litho bằng chùm điện tử. ở các chấm nhỏ, họ ghi nhận được các bọt từ hình tròn bị cầm tù tại trung tâm của chấm. "Đây là các đômen từ hình trụ có từ độ song song với từ độ xung quanh và vuông góc với mặt phẳng chấm nano," Moutafis giải thích. "Chúng tôi gọi chúng là trạng thái "đômen đôi" (bi-domain), hay trạng thái "đơn bọt" (monobubble)".
Trong các chấm lớn hơn, các bọt từ ngẫu nhiên phức tạp hơn đã được quan sát với các "monobubbles" chỉ xuất hiện tại những chấm có đường kính và độ dày nhất định. Theo các nhà nghiên cứu, các bọt từ này cũng giống như các xoáy từ thường xuất hiện trong các hạt từ tính có dị hướng từ yếu với các vách đômen ngoài cùng xoáy xung quanh đường tròn. Trạng thái "đômen ba" (Tri-domain), bao gồm các vòng tròn đồng tâm với từ độ khác nhau đã được quan sát. Các cấu trúc này cũng được cho là các trạng thái bọt có trật tự cao hơn.
"Các chấm nano từ tính là các "phòng thí nghiệm" để nghiên cứu về các hệ thống cấp bậc của các vật thể toán học chính xác" - Moutafis nói. "Hợp kim FePt có các tính chất từ mạnh khác thường, ví dụ như dị hướng từ khổng lồ, khiến nó là một trong những ứng cử viên tốt nhất cho các ứng dụng công nghệ trong tương lai, ví dụ như lưu trữ dữ liệu".
Moutafis còn nói tiếp rằng các trạng thái từ quan sát thấy phản ứng theo một cách riêng khi có những tác động từ bên ngoài, ví dụ như dưới tác dụng của từ trường hay dòng điện. "Điều này rất có ý nghĩa cho cả cho nghiên cứu cơ bản lẫn khả năng ứng dụng. Nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra cách để tìm hiểu động học của các cấu hình từ tính ở kích thước nano".
Những hiểu biết chi tiết hơn về các trạng thái này và sự tiến triển của chúng ra sao có thể cho phép các nhà khoa học tiến hành các thao tác điều khiển chúng. Ví dụ, các chấm nano riêng lẻ có thể được sử dụng thể mã hóa một số bit thông tin một cách đơn giản bằng cách thay đổi trạng thái từ. "Điều này có thể giúp tìm ra các ứng dụng, ví dụ như trong các nhãn từ được sử dụng cho các màng sinh học, hay trong các linh kiện nói chung mà ở đó cần có sự mã hóa thông tin" - theo giải thích của Moutafis.
Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu tiến hành thực hiện các tính toán mô hình hóa và mô phỏng các hiện tượng này và đặt kế hoạch tiến hành các thí nghiệm chi tiết hơn. "Chúng tôi bị cuốn hút bởi việc tìm ra các hiện tượng ngắn ngủi tại khoảng thời gian ngắn, dường như được xếp đặt giữa các cấu hình từ tính khác nhau và chi phối các quá trình động học của chúng" - Moutafis nói. "Chỉ nói riêng về các tính chất khoa học, thế đảo cực nhanh là rất quan trọng cho công nghệ, do khoảng thời gian xảy ra trung bình rất ngắn, một điều kiện tiên quyết cho các linh kiện hiện đại trong tương lai".
Tâm sự qua từng mảnh nhỏ
Thursday, 26. March 2009, 05:45:59
Cuộc sống của tôi mất em nó khong còn ý nghĩa gì cả, mỗi ngày tôi chỉ biết nhìn người ta vui vẻ trong tình yêu tra lứa. Ôi họ đẹp làm sao tôi có cảm nghĩ một ngày nào đó tôi sẽ mất em vĩnh viễn em biết không? Phải chi lúc trước tôi đừng thử mình vào tình yêu để bây giờ phải vấp ngã trên con đường học vấn. Ai trách tôi thì tôi cũng chịu, tôi ước gì mình trở lại thời phổ thông để không còn vướng bận chuyện gì ngoài học hành cả. Phải chi trời cho tôi được đi nhanh hơn ánh sáng để tôi có thể trở về với ngày xưa để không còn phải đau khổ thế này nửa. Tôi mất em thiệt rồi sao Như?
Làm sao tôi mới có thể có được trái tim em em nói đi tôi sẵn sàng làm tất cả những gì mà em muốn làm tất cả những gì mà tôi có thể làm. biết đâu sau này tôi sẽ không còn gặp em nữa khi tôi trở về miền đất mẹ yêu thương. Ở Cần Thơ tôi sống sao bây giờ khi ma em đã bỏ tôi suốt đời này tôi chỉ có mình em đời tôi hạnh phúc khi nhìn thấy em hạnh phúc. tôi sẽ không bao giờ thay đổi dù nó có ra sao cũng được nhưng tôi vẫn giữ một lòng là tôi "mãi mãi yêu em"
Làm sao tôi mới có thể có được trái tim em em nói đi tôi sẵn sàng làm tất cả những gì mà em muốn làm tất cả những gì mà tôi có thể làm. biết đâu sau này tôi sẽ không còn gặp em nữa khi tôi trở về miền đất mẹ yêu thương. Ở Cần Thơ tôi sống sao bây giờ khi ma em đã bỏ tôi suốt đời này tôi chỉ có mình em đời tôi hạnh phúc khi nhìn thấy em hạnh phúc. tôi sẽ không bao giờ thay đổi dù nó có ra sao cũng được nhưng tôi vẫn giữ một lòng là tôi "mãi mãi yêu em"
Showing posts 1 - 10 of 11.
| M | T | W | T | F | S | S |
|---|---|---|---|---|---|---|
 November 2009January 2010
| ||||||
| 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 | |||
Recent visitors
Try a faster and more secure Web browser. Download Opera
WIDGETIZEHelp | Disclaimer | Terms of service | Web analytics powered by HitsLink
