SDJ מכיר את התמיכה של האגודה האמריקנית להנדסת חינוך / NRL דוקטורים תכנית מלגות, דיונים עם קונרד Bussmann (NRL) וMingzhong וו (אוניברסיטת מדינת קולורדו) על התכונות מגנטיות של חומרים, ורון הולם (NRL) לחלקו בהכרת תודה התכנון והיישום של המערכת לספירת NRL.

1. אבקת הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסננת אבקה כ- קיבלה איטריום ברזל גארנט (YIG) כדי לקבל 100-150 גרם של agglomerates בגודל פחות מ -53 מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האבקה הסתנן לתוך כבשן להתייבש במשך לפחות 24 שעות בטמפרטורה גבוהה מ -300 מעלות צלזיוס. </li></ol> 2. הכנת תשתית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה מצע של גודל רצוי, למשל, 3 מ&quot;מ x 3 מ&quot;מ באמצעות אצטון אז isopropanol. ייבש באמצעות גז חנקן. </li></ol> 3. ביצוע תרסיס הפקדת <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר המדגם לשלב ההרכבה התרגום. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים קלטת דו צדדי נחושת לשלב ההרכבה. מניחים את המצע ניקה על גבי קלטת הנחושת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את המרחק מקצה הבמה ההרכבה לכל קצה של המדגם. רשום את עמדת ממדים ומדגם בגיליון היסטורית מדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק שהשלב ההרכבה מיושר מקביל עם הגוף של moto התרגוםr על ידי מדידת המרחק מקצה הבמה ההרכבה לקצה של גוף המנוע עם מחוגה. טען את המדגם לתוך התא בתצהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את האוגן לאטום את התא בתצהיר. צרף את 3 כבלי בקר D-sub 15 פינים למנועי התרגום. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען את האבקה ולסגור את תא התרסיס. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את האבקה מיובשת מהתנור ומניח אותו בחלק התחתון קאמרי תרסיס. חלק את הקובץ המצורף מוט דה-סתימת מסנן על מוט סתימה-דה המסנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הגוף העיקרי של תא התרסיס על החלק התחתון קאמרי תרסיס. לאפשר את קובץ מצורף מוט סתימה-דה המסנן לנוח על צלחת התסיסה כגוף העיקרי הוא להיות מחובר לחלק התחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את הגוף העיקרי לחלק התחתון. צרף את מד לחץ קאמרי תרסיס לנמל הצד על הגוף העיקרי של החדר בתרסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את סעיף כניסת זרבובית ליציאה העליונה על o הגוף העיקריתו תא התרסיס באמצעות מהדק QF. להעלות את צינור כניסת זרבובית לנמל הכניסה בתא בתצהיר ולהבטיח את ההתאמה העליונה והתחתונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את מספרי זיהוי אבקה ותא תרסיס בגיליון היסטורית מדגם. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את משאבת roughing עם זה מבודד משאר המערכת. הפעל את מנורת תאורת חדר בתצהיר. פתח את שסתום ההתכווצות בעוקף הקו כדי להתחיל את המשאבה למטה של ​​המערכת כולה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת תוכנת ניטור לחץ עם זיהוי הריצה בתצהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את יוצר מאקרו בקר שלב על ידי ההקלדה &quot;pitrans &#39;בחלון מסוף שורת הפקודה והזן את המידע המבוקש. צור גיליון חדש בגיליון האלקטרוני יומן הריצה ולהקליט את הפרמטרים בתצהיר והערות התקנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הגיעה ללחץ במערכת על 150-200 Torr, מעט לפתוח את שסתום unconstricted. לשמור על שיעור משאבה למטה של ​​כ 1 Torr / sec. ברגע שהלחץ דואר ירד מתחת 100 Torr להפעיל את תוכנת ניטור לחץ ותוכנת בקר מנוע שלב תרגום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהגיע ללחץ במערכת על 1 Torr לסגור את כל שלושה שסתומים לעוקף קו ולפתוח את שסתום השאיבה המרכזי. הדק את המהדק למכסה העליון על החדר בתצהיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מפוח המשאבה. פתח את הצילינדר גבוה במיוחד טוהר (UHP) גז חנקן. לפקח על הלחץ ולהקליט את לחץ הבסיס של המערכת (בדרך כלל זה מגיע 15-25 mTorr). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את המרחק בין הנחיר והמצע. השתמש בחלון ממשק המשתמש גרפי תוכנת בקר במה כדי להעביר את המצע רכוב על הזרבובית. מנמיכים את המצע עד אנשי קשר זה הזרבובית. הזז את המצע 7.5 מ&quot;מ בכיוון האנכי מתפקיד זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את קו השאיבה הראשי ולפקח על קצב הדליפה של המערכת על תוכנת ניטור לחץ. שים לב לקצב הדליפה הראשוני על סגירת השסתום. אם לאה זושיעור k הוא פחות מ 3.33 mTorr / sec להמשיך, אחרת תתחיל בדיקת דליפות. שיעור דליפה טיפוסי הוא פחות מ -1.2 mTorr / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את שסתום הפרפר קאמרי בתצהיר לערך הקבוע מראש 500 Torr. הגדר את ערך בקר הזרימה ההמונית ל13.63 ליטר / דקה (לא להפעיל אותו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את שלב ההרכבה למצב ההתחלתי לתצהיר. טען את מאקרו יצר בשלב 3.7 לתוכנת בקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתכנת את הגנרטור הפונקציה לטאטא ליניארי בין 135 ו -145 הרץ כל 10 שניות. הפעל את מחולל הפונקציה על. הפעל את זרימת גז חנקן ב. לאחר ספירה לאחור 3 שניות להתחיל מאקרו בקר שלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג בתצהיר ולהתאים קצב זרימת גז כנדרש כדי לשמור על הבדל לחץ על 500 ± 0.5 Torr (או כרצוי לטווח) למשך התצהיר. הערה: הלחץ בתא בתצהיר הוא בדרך כלל 0.65 Torr והלחץ בתא בתצהיר הוא בדרך כלל 501 Torr. וריאציות בלתי נשלטותבלחץ בדרך כלל מצביע על כך שחנקן UHP הולך ואוזל. ירידה קלה בלחץ (1-2 Torr) על משך הריצה היא אופיינית. זה ניתן לתיקון על ידי הגברת זרימת גז השיעור. במהלך הראשוני עובר סרט גלוי צריך טופס על המצע, חוסר היווצרות סרט מרמז aerosolization מספק של האבקה ו / או סתימת מסנן משמעותית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף תצהיר לב זמן ריצה בתצהיר המדויק. לכבות את גז החנקן, גנרטור הפונקציה, ומשאבות. פתח את שסתום הפרפר קאמרי בתצהיר לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את המעקף ממוקם בצד של החדר בתצהיר שסתום. הפעל רגולטור גז חנקן הבית לאפס ולהפנות אותו לתא בתצהיר. סגור את שסתום השאיבה העיקרי תוך הגדלת לחץ רגולטור גז הבית לאט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בית הזרבובית לX = 25 מ&quot;מ, Y = 25 מ&quot;מ, ו- Z = 25 מ&quot;מ, לאחר מכן סגור את תוכנת בקר שלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהלחץ במערכת עלהמעל 100 Torr לעצור את תוכנת ניטור לחץ. רשום את גז החנקן הכללי בשימוש וזמן כדי להשלים את התצהיר. התאם את לחץ הגז בבית צריך, עד שהמערכת מגיעה אווירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתק את כבלי 3 בקר 15 פיני D-sub במה וunclamp את המכסה העליון. הסר את המכסה העליון מהתא בתצהיר ולבטל את טעינת המדגם. </li></ol> 4. לאחר בתצהיר פיקוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מדגם משלב ההרכבה ולבדוק אותו תחת מיקרוסקופ. אם יש צורך, לשטוף את המדגם בisopropanol להסיר אבקה רופפת. בצע את האפיונים המתוכננים של הסרט. </li></ol>

<ol>
	<li>Akedo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room+Temperature+Impact+Consolidation+(RTIC)+of+Fine+Ceramic+Powder+by+Aerosol+Deposition+Method+and+Applications+to+Microdevices.">Room Temperature Impact Consolidation (RTIC) of Fine Ceramic Powder by Aerosol Deposition Method and Applications to Microdevices.</a> J. of Therm. Spray tech. 17, 181 (2008).</li><li>Hahn, B. D., Park, D. -. S., Choi, J. -. J., Ryu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoconductive+hydroxyapatite+coated+PEEK+for+spinal+fusion+surgery.">Osteoconductive hydroxyapatite coated PEEK for spinal fusion surgery.</a> Appl. Surf. Sci. 283, 6-11 (2013).</li><li>Johnson, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+Deposition+of+Yttrium+Iron+Garnet+for+Fabrication+of+Ferrite-Integrated+On-Chip+Inductors.">Aerosol Deposition of Yttrium Iron Garnet for Fabrication of Ferrite-Integrated On-Chip Inductors.</a> IEEE Trans. on Magnetics. 51 (05), (2015).</li><li>Johnson, S. D., Kub, F. J., Eddy, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnS/Diamond+Composite+Coatings+for+Infrared+Transmission+Applications+Formed+by+the+Aerosol+Deposition+Method.">ZnS/Diamond Composite Coatings for Infrared Transmission Applications Formed by the Aerosol Deposition Method.</a> Proceedings of SPIE. 8708, 87080T-87081T (2013).</li><li>Han, G., Ryu, J., Yoon, W. -. H., Choi, J. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+electrode+and+substrate+on+the+fatigue+behavior+of+PZT+thick.">Effect of electrode and substrate on the fatigue behavior of PZT thick.</a> Ceram. Int. 38 (1), S241-S244 (2012).</li><li>Ryu, J., Baek, C. -. W., Lee, Y. -. S., Oh, N. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+Multiferroic+Properties+in+BiFeO3-Ba(Cu1/3Nb2/3)O-3.">Enhancement of Multiferroic Properties in BiFeO3-Ba(Cu1/3Nb2/3)O-3.</a> Film. J. Am. Ceram. Soc. 94 (2), 355-358 (2011).</li><li>Park, C. -. S., Ryu, J., Choi, J. -. J., Park, D. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Giant+Magnetoelectric+Coefficient+in+3-2+Nanocomposite+Thick+Films.">Giant Magnetoelectric Coefficient in 3-2 Nanocomposite Thick Films.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 48 (8), 1 (2009).</li><li>Ryu, J., Park, D. -. S., Schmidt, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-plane+impedance+spectroscopy+in+aerosol+deposited+NiMn2O4+negative.">In-plane impedance spectroscopy in aerosol deposited NiMn2O4 negative.</a> J. Appl. Phys. 109 (11), 112722 (2011).</li><li>Yoon, W. -. H., Ryu, J., Choi, J. -. J., Hahn, B. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Thermoelectric+Properties+of+Textured+Ca3Co4O9+Thick+Film+by+Aerosol+Deposition.">Enhanced Thermoelectric Properties of Textured Ca3Co4O9 Thick Film by Aerosol Deposition.</a> J. Am. Ceram. Soc. 93 (8), 2125-2127 (2010).</li><li>Ryu, J., Kim, K. -. Y., Choi, J. -. J., Hahn, B. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+Dielectric+Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7+Thin+Films+on+a+Cu-Polyimide+Foil.">Flexible Dielectric Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7 Thin Films on a Cu-Polyimide Foil.</a> J. Am. Ceram. Soc. 92 (2), 524-527 (2009).</li><li>Hahn, B. -. D., Lee, J. -. M., Park, D. -. S., Choi, J. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+and+in+vitro+biological+performances+of+hydroxyapatite-carbon.">Mechanical and in vitro biological performances of hydroxyapatite-carbon.</a> Acta Biomater. 8 (8), 3205-3214 (2009).</li><li>Choi, J. -. J., Cho, K. -. S., Choi, J. -. H., Ryu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+annealing+temperature+on+solid+oxide+fuel+cells+containing+(La,Sr)+(Ga,Mg,Co)O3-&#948;+electrolyte+prepared+by+aerosol+deposition.">Effects of annealing temperature on solid oxide fuel cells containing (La,Sr) (Ga,Mg,Co)O3-&#948; electrolyte prepared by aerosol deposition.</a> Mater. Lett. 70, 44-47 (2012).</li><li>Ryu, J., Hahn, B. -. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+Photocatalytic+TiO2+Thin+Films+by+Aerosol+Deposition.">Porous Photocatalytic TiO2 Thin Films by Aerosol Deposition.</a> J. Am. Ceram. Soc. 93 (1), 55-58 (2010).</li><li>Harris, V. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+processing+and+applications+of+microwave+ferrites.">Recent advances in processing and applications of microwave ferrites.</a> J. of Magn. and Magn. Mat. 321, 2035 (2009).</li><li>Kang, Y. -. M., Ulyanov, A. N., Yoo, S. -. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FMR+linewidths+of+YIG+films+fabricated+by+ex+situ+post-annealing+of+amorphous+films+deposited+by+rf+magnetron+sputtering.">FMR linewidths of YIG films fabricated by ex situ post-annealing of amorphous films deposited by rf magnetron sputtering.</a> Phys. Stat. Sol. (a). 204 (3), 763-767 (2007).</li><li>Popova, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perpendicular+magnetic+anisotropy+in+ultrathin+yttrium+iron+garnet+films+prepared+by+pulsed+laser+deposition+technique).">Perpendicular magnetic anisotropy in ultrathin yttrium iron garnet films prepared by pulsed laser deposition technique).</a> J. of Vac. Sci. Techn. A. 19 (5), 2567-2570 (2001).</li><li>Sun, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+ferromagnetic+resonance+properties+of+nanometer-thick+yttrium.">Growth and ferromagnetic resonance properties of nanometer-thick yttrium.</a> Appl. Phys. Lett. 101 (15), 082405 (2012).</li><li>Kalarickal, S. S., Krivosik, P., Das, J., Kim, K. S., Patton, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+damping+in+polycrystalline+Fe-Ti-N+films:+Physical+mechanisms+and+correlations+with+composition+and+structure.">Microwave damping in polycrystalline Fe-Ti-N films: Physical mechanisms and correlations with composition and structure.</a> Phys. Rev. B. 77, 054427 (2008).</li><li>Johnson, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+Ferrite-Integrated+On-Chip+Inductors+Using+Aerosol+Deposition.">Advances in Ferrite-Integrated On-Chip Inductors Using Aerosol Deposition.</a> Magnetics Business &amp; Technology Magazine. 10, (2014).</li><li>Johnson, S. D., Glaser, E. R., Cheng, S. -. F., Kub, F., Eddy Jr, ., R, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+As-Deposited+and+Sintered+Yttrium+Iron+Garnet+Thick+Films+Formed+by+Aerosol.">Characterization of As-Deposited and Sintered Yttrium Iron Garnet Thick Films Formed by Aerosol.</a> Appl. Phys. Express. 7, 035501 (2014).</li><li>Lee, D. -. W., Nam, S. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+Affecting+Surface+Roughness+of+Al2O3+Films+Deposited+on+Cu+Substrates+by+an+Aerosol+Deposition+Method.">Factors Affecting Surface Roughness of Al2O3 Films Deposited on Cu Substrates by an Aerosol Deposition Method.</a> J. of Ceramic Proc. Research. 11, 100 (2010).</li><li>Glass, H. L., Elliott, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attainment+of+the+Intrinsic+FMR+Linewidth+in+Yttrium+Iron+Garnet+Films+Grown+by+Liquid+Phase+Epitaxy.J.">Attainment of the Intrinsic FMR Linewidth in Yttrium Iron Garnet Films Grown by Liquid Phase Epitaxy.J.</a> Cryst. Growth. 34, 285 (1976).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

תמונת SEM באיור 4 עולה כי שבר וציפוף משמעותיים מתרחשים במהלך תהליך ההדחה. התמונה נלקחה מהמשטח העליון של הסרט, אשר מציג מספר קטן של חללים ודגנים. האזור הנצפה הוא האחרון של החומר שיופקד ולכן אינו נהנה מתהליך ההשפעה והציפוף נוסף של החלקיקים הבאים כפי שמודגם על יד?...

בתצהיר תרסיס (AD) הוא תהליך בתצהיר סרט עבה שיכול לייצר שכבות עד כמה מאה מיקרומטר עבה עם צפיפות גדולה יותר מ -95% מהכמות הגדולה 1. הוא האמין תהליך ההדחה להתרחש בתהליך מתמשך של השפעה, שבר או עיוות, הידבקות, וציפוף של חלקיקים. איור 1 מתאר תהליך זה כסדרה של צעדים המראים השפעת חלקיקים וציפוף על פני כמה צעדים. כפי שניתן לראות, החלקיקים לנוע לכיוון המצע עם מהירות אופיינית של 100-500 מ &#39;/ שנייה. כהשפעת חלקיקים הראשוניים עם המצע שהם שבר ולדבוק במצע. שכבת עיגון זה מספקת את ההידבקות המכנית בין המצע לבין הסרט בתפזורת. כהשפעות שלאחר מכן יתרחשו חלקיקי היסוד הם שבר יותר ויותר, דבק, וdensified נוסף. תהליך זה של השפעה מתמשכת, שבר, וציפוף עובד כדי לדחוס את הסרט הבסיסי ואג&quot;ח crystallites ולהפיק סרט עם צפיפות להגיע יותר מ 95% של החומר בתפזורת. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig1.jpg" /> איור איור 1. של תהליך ההדחה. לוח מראה שלושה חלקיקים נעו לעבר המצע עם מהירות אופיינית של 100-500 מ &#39;/ שנייה. הלוח ב &#39;מראה את התוצאה של השפעה, שבר, והידבקות של החלקיקים הראשונים. לוחות C ו- D להראות את ההשפעה הבאה של החלקיקים השני והשלישי, שקומפקטי נוספת סרט הבסיסי ואג&quot;ח הגבישים. התוצאה היא סרט עם צפיפות גדולה יותר מ -95% מהחומר בתפזורת (לשכפל באישור מהעיון 19). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> היתרון העיקרי של הספירה הוא שdeposition מתרחש כולו בRT הסביבה; וכך לאפשר צמיחת סרט, למשל, של חומר-התכה בטמפרטורה גבוהה (אבקה מתחילה) על מצע-התכה בטמפרטורה נמוכה. השיעור בתצהיר יכול להיות עד כמה מיקרומטרים לדקה ומבוצע בתנאי ואקום מתונים של 1-20 Torr בתא בתצהיר. התהליך מציג את היכולת בהיקף של עד לאזורים בתצהיר גדולים מאוד ובסופו, הוא יכול להפקיד conformally. 2 יש הרבה מערכות חומר שנלמדו על ידי הספירה למגוון רחב של שימושים, כגון סלילים 3, ציפויי שחיקה עמידה 4, 5 piezoelectrics, multiferroics 6, 7 magnetoelectrics תרמיסטורים 8, סרטים ותרמית 9, חומרים דיאלקטריים גמישים 10, שתלי רקמות קשים וbioceramics 11 אלקטרוליטים, מוצקים 12, וphotocatalysts 13. עבור יישומים למכשירי מיקרוגל, סרטים מגנטיים של severaמאות l של מיקרומטרים בעובי נדרשים שיהיה באופן אידיאלי להיות משולבים ישירות לתוך אלמנטי המעגלים. אתגר אחד למימוש אינטגרציה זו הוא משטר הטמפרטורה גבוהה הנדרש לבודת סרטי פרית (ראה סקירה על ידי האריס et al. 14), כגון נופך ברזל איטריום (YIG). מסיבה זו הספירה נראית בחירה טבעית למימוש פוטנציאל התקדמות חדשה בטכנולוגית מעגל משולבת מגנטית. הפעולה בעלות נמוכה, שיעור בתצהיר גבוה, והפשטות של הספירה דרבנה ריבית על ידי חוקרים בגרמניה, צרפת, יפן, קוריאה, וכעת בארצות הברית. איור 2 הוא ציור המתאר את ההתקנה הבסיסית לביצוע בתצהיר תרסיס. לחץ הוא פיקוח במקומות מסומן ע AC, DC P, ו- P H לתא התרסיס, קאמרי בתצהיר, וראש המשאבה, בהתאמה. זרימת הגז, הנשלטת על ידי הזרימה ההמונית בקר (MFC), נכנסה לתרסיסקאמרי וaerosolizes האבקה. קאמרי בתצהיר נשאב ליצור הבדל הלחץ בין שני התאים, גורם לזרימה של חלקיקים באמצעות מלבני פתיחת נחיר (0.4 מ&quot;מ x 4.8 מ&quot;מ). <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig2.jpg" /> איור 2. רכיבים עיקריים במערכת NRL ADM. לחץ הוא פיקוח במקומות מסומן ע AC, DC P, ו- P H לתא התרסיס, קאמרי בתצהיר, וראש המשאבה, בהתאמה. ראה טקסט לפרטים. (זכויות יוצרים (2014) חברת יפן של פיסיקה יישומית, לשכפל מהעיון 20). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> הגודל הממוצע של חלקיקי YIG פרט בעבודה זו הוא 0.5 מיקרומטר. ההשפעה של מסכת גורמת אלהחלקיקים קטנים כדי ליצור agglomerates הגדול הרבה יותר שנעים בגודל כ -10 מיקרומטר לכ -400 מיקרומטר. שליטה בשיעור הגודל ומשלוח צבירה היא חיונית להשגת סרט בנוי היטב צפוף. זה מחייב תצורה של תא תרסיס המאפשר בחירת גודל ושטף חלקיקים אחיד לתוך התא בתצהיר. האבקה היא מראש הסתנן כדי להסיר כל agglomerates גדול יותר מ -53 מיקרומטר לפני נטען לתוך תא התרסיס. תצורת תא תרסיס המשמשת בעבודה זו מתוארת באיור 3. גז חנקן נכנס דרך ארבעה חרירי כניסה (שני מוצגים באיור 3) ממוקמים בצדדים התחתון של החדר. גז אינטראקציה עם אבקת YIG (מוצגת בירוק) לייצר תרסיס המורכב מהפצה של חלקיקים מגובבים גדלים פחות מ -53 מיקרומטר. תועמלן בבסיס תא התרסיס עשוי צלחת נירוסטה רטט ללא הרף כדי לשמור על האבקה עובר לזרימת הגז. Agglomerates להשפיע מסנן 45 מיקרומטר, המאפשר agglomerates רק בגודל פחות מ -45 מיקרומטר להיכנס לכניסת הזרבובית. עם כניסתו לנחיר מפרצון agglomerates מואץ למהירות גדולה ונפלט לתוך התא בתצהיר (לא מוצג) כדי לבצע את התצהיר. מוט פלדת אל-חלד המחבר את החלק התחתון של המסנן לבסיס של התועמלן (לא מוצג) כדי לסייע בסינון סתימה-דה. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/52843/52843fig3.jpg" /> איור 3. איור של תצורת תא תרסיס הפנימית, עם מסנן, חרירי כניסה, ואבקת YIG לראות. ראה טקסט לפרטים. דו&quot;ח זה מפרט את ההליך ניסיוני לבצע הספירה באמצעות מערכת שהותקן שתוארה לעיל כדי לייצר סרטים צפופים של YIG. תוצאות נציג לסרט עבה 11 מיקרומטר מיוצר בשיטה זו מוצגות באמצעות scanninמיקרוסקופ אלקטרונים גרם (SEM), פרופילי עובי, ותהודה פרומגנטיים (FMR). התוצאות שהוצגו אינן מיועדות להיות לימוד מעמיק של התכונות מגנטיות או מבנה חומר של הסרט, אלא כהפגנה של הסרטים שהופקו על ידי טכניקה זו. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52843/52843fig3highres.jpg" target="_blank">אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ferromagnetic Resonance Spectrometer</td>
			<td>www.bruker.com/</td>
			<td>9.5 GHz Spectrometer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscope</td>
			<td>www.zeiss.com</td>
			<td>LEO Supra 55</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Profilometer</td>
			<td>www.kla-tencor.com/</td>
			<td>D-120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereo Microscope</td>
			<td>www.microscopes.com</td>
			<td>Omano Stereo Microscope</td>
			<td>Used for inspection directly after removal from deposition chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-sided Copper Tape</td>
			<td>www.2spi.com</td>
			<td>05085A-AB</td>
			<td>hold-down clips or other adhesives may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile Exam Gloves</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>19-130-1597D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>A451SK-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>A11-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yttrium Iron Garnet Powder</td>
			<td>www.trans-techinc.com/</td>
			<td>Call for Product Information</td>
			<td>Powder is custom made to order and ground to specifications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Spoon</td>
			<td>www.fishersci.com</td>
			<td>14-429E</td>
			<td>Used for scooping and transferring powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alumina Boats</td>
			<td>www.coorstek.com/</td>
			<td>65580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying Furnace</td>
			<td>www.paragonweb.com</td>
			<td>KM14 ceramic furnace</td>
			<td>Furnace is connected to air during drying</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powder Sieves</td>
			<td>www.advantechmfg.com/</td>
			<td>270SS8F</td>
			<td>A selection of mesh openings are needed to sieve from large down to target size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra High Purity Nitrogen Gas</td>
			<td>www.praxairdirect.com</td>
			<td>NI 5.0UH-3K</td>
			<td>Used as medium for aerosol.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air Breathing Quality</td>
			<td>www.praxairdirect.com</td>
			<td>AI BR-4KN</td>
			<td>Used inside furnace during drying</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Balance</td>
			<td>www.balances.com/</td>
			<td>Sartorius ED224S Lab Balance</td>
			<td>Used for weighing powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sapphire Wafers</td>
			<td>www.pmoptics.com/</td>
			<td>PWSP-313211</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

formation of thick dense yttrium iron garnet films using aerosol deposition

בתצהיר תרסיס (AD) הוא תהליך בתצהיר סרט עבה שיכול לייצר שכבות עד כמה מאה מיקרומטר עבה עם צפיפות גדולה יותר מ -95% מהכמות הגדולה. היתרון העיקרי של הספירה הוא שהתצהיר מתרחש כולו בטמפרטורת הסביבה; וכך לאפשר צמיחת סרט במערכות חומר עם טמפרטורות התכה שונות. דו&quot;ח זה מתאר בפירוט את צעדי עיבוד להכנת האבקה ולביצוע הספירה באמצעות מערכת שהותקן. תוצאות אפיון נציג מוצגות ממיקרוסקופיית אלקטרונים, profilometry, ותהודה פרומגנטיים לסרטים גדלו במערכת זו. כנציג סקירת היכולות של המערכת, מוקד ניתן למדגם מיוצר הבאים הגדרת מערכת פרוטוקול ותאר. תוצאות מצביעות על כך שמערכת זו יכולה להפקיד בהצלחה 11 מיקרומטר סרטים עבים ברזל איטריום נופך ש&gt; 90% מהצפיפות בצובר בr תצהיר 5 דקות בודדותהאו&quot;ם. דיון בשיטות להרשות לעצמם שליטה טובה יותר בבחירת התרסיס וחלקיקים לעובי השתפר ווריאציות חספוס בסרט מסופק.

לאחר בתצהיר הוא מלא, מצעים מצופים יוסרו מהתא בתצהיר ולהיבדק באמצעות מיקרוסקופ אופטי סטריאו. דוגמאות בדרך כלל מוברשות ורחצו עם isopropanol כדי להסיר עודפי אבקה שנותרה במהלך מחדש על לחץ לאווירה. אפיון סרט בוצע על תוצאות הנציג המוצגות כאן באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים ...

Watch this Scientific Journal Video about Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition at JoVE.com

Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

דו&quot;ח זה מתאר את השימוש במערכת שהותקן לבצע בתצהיר תרסיס של סרטים עבים של גארנט ברזל איטריום על גבי מצעי ספיר ב RT. הסרטים שהופקדו מאופיינים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים, profilometry, ותהודה פרומגנטיים לתת סקירת נציג של היכולות של הטכניקה.

היווצרות עבה צפופים איטריום ברזל גרנט הסרטים באמצעות תרסיס הפקדת

Aerosol deposition (AD) is a thick-film deposition process that can produce layers up to several hundred micrometers thick with densities greater than 95% ...

formation-thick-dense-yttrium-iron-garnet-films-using-aerosol

Research

JoVE Journal

Engineering

9.1K Views.  Naval Research Laboratory.  דו"ח זה מתאר את השימוש במערכת שהותקן לבצע בתצהיר תרסיס של סרטים עבים של גארנט ברזל איטריום על גבי מצעי ספיר ב RT. הסרטים שהופקדו מאופיינים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים, profilometry, ותהודה פרומגנטיים לתת סקירת נציג של היכולות של הטכניקה....

Video: Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

Nanosecond Pulsed Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition of metal oxides with tunable morphology, structure, density and stoichiometry by a proper control of the plasma plume expansion dynamics. Such versatility can be exploited to produce nanostructured films from compact and dense to nanoporous characterized by a hierarchical assembly of nano-sized clusters. In particular we describe the detailed methodology to fabricate two types of Al-doped ZnO (AZO) films as transparent electrodes in photovoltaic devices: 1) at low O2 pressure, compact films with electrical conductivity and optical transparency close to the state of the art transparent conducting oxides (TCO) can be deposited at room temperature, to be compatible with thermally sensitive materials such as polymers used in organic photovoltaics (OPVs); 2) highly light scattering hierarchical structures resembling a forest of nano-trees are produced at higher pressures. Such structures show high Haze factor (&gt;80%) and may be exploited to enhance the light trapping capability. The method here described for AZO films can be applied to other metal oxides relevant for technological applications such as TiO2, Al2O3, WO3 and Ag4O4.

We describe the experimental method to deposit nanostructured oxide thin films by nanosecond Pulsed Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas. By using this method Al-doped ZnO (AZO) films, from compact to hierarchically structured as nano-tree forests, can be deposited.

ייצור של ננו מהונדס תחמוצות שקופות לנהל בתצהיר ליזר פעם

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can potentially contribute to the exposure of biota and humans. The diffusive gradients in thin films technique is introduced here for in-situ measurements of Pu bioavailability and speciation. A diffusion cell constructed for laboratory experiments with Pu and the newly developed protocol make it possible to simulate the environmental behavior of Pu in model solutions of various chemical compositions. Adjustment of the oxidation states to Pu(IV) and Pu(V) described in this protocol is essential in order to investigate the complex redox chemistry of plutonium in the environment. The calibration of this technique and the results obtained in the laboratory experiments enable to develop a specific DGT device for in-situ Pu measurements in freshwaters. Accelerator-based mass-spectrometry measurements of Pu accumulated by DGTs in a karst spring allowed determining the bioavailability of Pu in a mineral freshwater environment. Application of this protocol for Pu measurements using DGT devices has a large potential to improve our understanding of the speciation and the biological transfer of Pu in aquatic ecosystems.

The technique of diffusive gradients in thin films (DGT) is proposed for speciation studies of plutonium. This protocol describes diffusion experiments probing the behavior of Pu(IV) and Pu(V) in presence of organic matter. DGTs deployed in a karstic spring allow assessment of the bioavailability of Pu.

מדידות התפצלות וזמינות ביולוגיות של הסביבה פלוטוניום שימוש דיפוזיה בThin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two chalcogenide compositions are demonstrated: Ge23Sb7S70 and As40S60, which have both been studied extensively for planar mid-infrared (mid-IR) microphotonic devices. In this approach, uniform thickness films are fabricated through the use of computer numerical controlled (CNC) motion. Chalcogenide glass (ChG) is written over the substrate by a single nozzle along a serpentine path. Films were subjected to a series of heat treatments between 100 &#176;C and 200 &#176;C under vacuum to drive off residual solvent and densify the films. Based on transmission Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and surface roughness measurements, both compositions were found to be suitable for the fabrication of planar devices operating in the mid-IR region. Residual solvent removal was found to be much quicker for the As40S60 film as compared to Ge23Sb7S70. Based on the advantages of electrospray, direct printing of a gradient refractive index (GRIN) mid-IR transparent coating is envisioned, given the difference in refractive index of the two compositions in this study.

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

A method of uniform thickness solution-derived chalcogenide glass film deposition is demonstrated using computer numerical controlled motion of a single-nozzle electrospray.

הפקדת electrospray של עובי אחיד Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; וכפי<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; סרטי זכוכית Chalcogenide

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

ייצור של סרטים צבע דקים עם מאוד קליטת מדיה באמצעות התצהיר זווית אלכסונית

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

An Analog Macroscopic Technique for Studying Molecular Hydrodynamic Processes in Dense Gases and Liquids

An analog, macroscopic method for studying molecular-scale hydrodynamic processes in dense gases and liquids is described. The technique applies a standard fluid dynamic diagnostic, particle image velocimetry (PIV), to measure: i) velocities of individual particles (grains), extant on short, grain-collision time-scales, ii) velocities of systems of particles, on both short collision-time- and long, continuum-flow-time-scales, iii) collective hydrodynamic modes known to exist in dense molecular fluids, and iv) short- and long-time-scale velocity autocorrelation functions, central to understanding particle-scale dynamics in strongly interacting, dense fluid systems. The basic system is composed of an imaging system, light source, vibrational sensors, vibrational system with a known media, and PIV and analysis software. Required experimental measurements and an outline of the theoretical tools needed when using the analog technique to study molecular-scale hydrodynamic processes are highlighted. The proposed technique provides a relatively straightforward alternative to photonic and neutron beam scattering methods traditionally used in molecular hydrodynamic studies.

An experimentally accessible analog method for studying molecular hydrodynamic processes in dense fluids is presented. The technique uses particle image velocimetry of vibrated, high-restitution grain piles and allows direct, macroscopic observation of dynamical processes known and predicted to exist in strongly interacting, high density gases and liquids.

טכניקת מאקרוסקופית אנלוגי לימוד תהליכי Hydrodynamic מולקולרית צפופה גזים ונוזלים

An analog, macroscopic method for studying molecular-scale hydrodynamic processes in dense gases and liquids is described. The technique applies a ...

Production of Single Tracks of Ti-6Al-4V by Directed Energy Deposition to Determine the Layer Thickness for Multilayer Deposition

Directed Energy Deposition (DED), which is an additive manufacturing technique, involves the creation of a molten pool with a laser beam where metal powder is injected as particles. In general, this technique is employed to either fabricate or repair different components. In this technique, the final characteristics are affected by many factors. Indeed, one of the main tasks in building components by DED is the optimization of process parameters (such as laser power, laser speed, focus, etc.) which is usually carried out through an extensive experimental investigation. However, this sort of experiment is extremely lengthy and costly. Thus, in order to accelerate the optimization process, an investigation was conducted to develop a method based on the melt pool characterizations. In fact, in these experiments, single tracks of Ti-6Al-4V were deposited by a DED process with multiple combinations of laser power and laser speed. Surface morphology and dimensions of single tracks were analyzed, and geometrical characteristics of melt pools were evaluated after polishing and etching the cross-sections. Helpful information regarding the selection of optimal process parameters can be achieved by examining the melt pool features. These experiments are being extended to characterize the larger blocks with multiple layers. Indeed, this manuscript describes how it would be possible to quickly determine the layer thickness for the massive deposition, and avoid over or under-deposition according to the calculated energy density of the optimum parameters. Apart from the over or under-deposition, time and materials saving are the other great advantages of this approach in which the deposition of multilayer components can be started without any parameter optimization in terms of layer thickness.

In this research, a rapid method based on melt pool characterization is developed to estimate the layer thickness of Ti-6Al-4V components produced by directed energy deposition.

הפקה של רצועות יחיד של Ti-6Al-4V על-ידי האנרגיה התצהיר כדי לקבוע את עובי השכבה עבור התצהיר מרובת שכבות

Directed Energy Deposition (DED), which is an additive manufacturing technique, involves the creation of a molten pool with a laser beam where metal ...

Atomic Layer Deposition of Vanadium Dioxide and a Temperature-dependent Optical Model

Vanadium dioxide is a material that has a reversible metal-insulator phase change near 68 &#176;C. To grow VO2 on a wide variety of substrates, with wafer-scale uniformity and angstrom level control of thickness, the method of atomic-layer deposition was chosen. This ALD process enables high-quality, low-temperature (&#8804;150 &#176;C) growth of ultrathin films (100-1000 &#197;) of VO2. For this demonstration, the VO2 films were grown on sapphire substrates. This low temperature growth technique produces mostly amorphous VO2 films. A subsequent anneal in an ultra-high vacuum chamber with a pressure of 7x10-4 Pa of ultra-high purity (99.999%) oxygen produced oriented, polycrystalline VO2 films. The crystallinity, phase, and strain of the VO2 were determined by Raman spectroscopy and X-ray diffraction, while the stoichiometry and impurity levels were determined by X-ray photoelectron spectroscopy, and finally the morphology was determined by atomic force microscopy. These data demonstrate the high-quality of the films grown by this technique. A model was created to fit to the data for VO2 in its metallic and insulating phases in the near infrared spectral region. The permittivity and refractive index of the ALD VO2 agreed well with the other fabrication methods in its insulating phase, but showed a difference in its metallic state. Finally, the analysis of the films&#39; optical properties enabled the creation of a wavelength- and temperature-dependent model of the complex optical refractive index for developing VO2 as a tunable refractive index material.

Thin films (100-1000 &#197;) of vanadium dioxide (VO2) were created by atomic-layer deposition (ALD) on sapphire substrates. Following this, the optical properties were characterized through the metal-insulator transition of VO2. From the measured optical properties, a model was created to describe the tunable refractive index of VO2.

שכבות אטומיות בודדות בתצהיר של ונדיום דו חמצני ודגם אופטי תלוית טמפרטורה

Vanadium dioxide is a material that has a reversible metal-insulator phase change near 68 &#176;C. To grow VO2 on a wide variety of substrates, with ...

Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous studies on flowing liquid films have neglected the contributions of spatial structures of waves to the impact outcome, while this has recently been shown to have a significant influence on the drop impact dynamics. In this report, we outline a step-by-step procedure to investigate the effect of periodic inlet forcing of a flowing liquid film leading to the production of spatiotemporally regular wave structures on drop impact dynamics. A function generator in connection with a solenoid valve is used to excite these spatiotemporally regular wave structures on the film surface while the impact dynamics of uniform-sized droplets are captured using a high-speed camera. Three distinct regions are then studied; viz. the capillary wave region preceding the large wave peak, the flat film region, and the wave hump region. The effects of important dimensionless quantities such as film Reynolds, drop Weber and Ohnesorge numbers parameterized by the film flow rate, drop speed, and drop size are also examined. Our results show interesting, hitherto undiscovered dynamics brought about by this application of film inlet forcing of the flowing film for both low and high inertia drops.

A protocol to study the contributions of waves to droplet impact dynamics on flowing liquid films is presented.

סרט שליטה ללמוד תרומות של גלים Droplet דיינמיקס ההשפעה על סרטים נוזלי זורם דק

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented MgO substrates with N2 gas as the nitrogen source. The method for preparing the substrates and the MBE growth process are described. The orientation and crystalline order of the substrate and film surface are monitored by the reflection high energy electron diffraction (RHEED) before and during growth. The specular reflectivity of the sample surface is measured during growth with an Ar-ion laser with a wavelength of 488 nm. By fitting the time dependence of the reflectivity to a mathematical model, the refractive index, optical extinction coefficient, and growth rate of the film are determined. The metal fluxes are measured independently as a function of the effusion cell temperatures using a quartz crystal monitor. Typical growth rates are 0.028 nm/s at growth temperatures of 150 &#176;C and 330 &#176;C for Mg3N2 and Zn3N2 films, respectively.

Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy Growth of Mg3N2 and Zn3N2 Thin Films

This article describes the growth of epitaxial films of Mg3N2 and Zn3N2 on MgO substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy with N2 gas as the nitrogen source and optical growth monitoring.

מולקולרית בסיוע מולקולרי הקרן הצמיחה הגידול של Mg3n2 ו Zn3n2 סרטים דקים

This article describes a procedure for growing Mg3N2 and Zn3N2 films by plasma-assisted molecular beam epitaxy (MBE). The films are grown on 100 oriented ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support substrates. Accomplishing this transfer in a highly controlled, mechanized, and reproducible manner can eliminate the creation of macroscale defect structures (e.g., tears, cracks, and wrinkles) within the thin film that compromise device performance and the usable area per sample. Here, we describe a general protocol for the highly controlled and mechanized transfer of a polymeric thin film onto an arbitrary porous support substrate for eventual use as a water filtration membrane device. Specifically, we fabricate a block copolymer (BCP) thin film on top of a sacrificial, water-soluble poly(acrylic acid) (PAA) layer and silicon wafer substrate. We then utilize a custom-designed, 3D-printed transfer tool and drain chamber system to deposit, lift-off, and transfer the BCP thin film onto the center of a porous anodized aluminum oxide (AAO) support disc. The transferred BCP thin film is shown to be consistently placed onto the center of the support surface due to the guidance of the meniscus formed between the water and the 3D-printed plastic drain chamber. We also compare our mechanized transfer-processed thin films to those that have been transferred by hand with the use of tweezers. Optical inspection and image analysis of the transferred thin films from the mechanized process confirm that little-to-no macroscale inhomogeneities or plastic deformations are produced, as compared to the multitude of tears and wrinkles produced from manual transfer by hand. Our results suggest that the proposed strategy for thin film transfer can reduce defects when compared to other methods across many systems and applications.

We present a procedure for highly controlled and wrinkle-free transfer of block copolymer thin films onto porous support substrates using a 3D-printed drain chamber. The drain chamber design is of general relevance to all procedures involving transfer of macromolecular films onto porous substrates, which is normally done by hand in an irreproducible fashion.

נוהל העברת סרטים פולימריים אל מצעים נקבובי עם פגמים ממוזערים

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...