Plonasluoksnių plėvelių mechaninių savybių tyrimas mikrotempimo įrenginiu

Technorama 2017

Autoriai: Mantas Lukauskas, Skirmantas Norkus

Vadovė: doc.dr. Brigita Abakevičienė

Aprašymas:

Sparčiai vystantis šiuolaikinei elektronikai, mikrosistemų pramonei, biomedicinos prietaisų technologijoms, tenka spręsti naujų medžiagų kūrimo bei jų kontrolės problemas. Čia tenka vertinti struktūras, kurių linijiniai matmenys yra mikro arba nanometrų eilės, t.y. palaipsniui įsisavinami diapazonai, kurie yra sulyginami su charakteringais molekulių ar molekulinių darinių matmenimis. Taigi, tenka atsižvelgti į tai, kad tokių sistemų fizinės savybės dėl ribotų geometrinių matmenų gali esminiai skirtis nuo tūrinių objektų.

Žinoma, kad plonoms plėvėms (ypač nanokristalinėms – dėl jų užimamo tūrio ir efektyvaus paviršiaus santykio) būdingos visiškai skirtingos negu tūrinių medžiagų elektrinės, optinės bei mechaninės savybės.

Unikaliomis mechaninėmis savybėmis (dėl daugelio skiriamųjų ribų) taip pat pasižymi daugiasluoksnės plonaplėvės sistemos, kurios naudojamos Rentgeno spindulių veidrodžiams bei įvairiems jutikliams.

Paskutinį dešimtmetį pradėta kalbėti apie laisvų be padėklo plėvelių (angl. freestanding films) mechanines savybes (Jungo modulį, plastinio tekėjimo mechanizmą ir pan.). Atliekant tokių plonaplėvių struktūrų tyrimus, tenka spręsti keletą uždavinių: laisvos plėvelės suformavimas (arba selektyvus padėklo pašalinimas po plėvelės užnešimo), mikromechaninės sistemos sukūrimas poslinkių bei deformacijų matavimui, termodinaminis bei mikroskopinis tokių struktūrų aprašymas.

Kaip alternatyva, vertinant matavimo įrangos tikslumus ir darbo stabilumą, gali būti naudojami polimeriniai sluoksniai bei ant jų formuojamos plonos metalinės plėvelės. Antra vertus, polimerinių sluoksnių bei metalizuotų polimero sluoksnių savybės yra svarbios tiek fundamentaliųjų tyrimų tiek taikymų aspektu. Kadangi plonasluoksnių struktūrų mechaninės savybės skiriasi nuo masyvių medžiagų, todėl reikalinga speciali įranga bei tyrimo metodai tokioms struktūroms tirti.

Mokslinėje grupėje (Fizikos katedroje, KTU) sukurtas mikrotempimo įrenginys (jėgos jutiklio apkrova iki (2,5 ± 0,01) N; galimas maksimalus pailgėjimas iki 210 µm), kurio dėka galima išmatuoti plonasluoksnių polimerinių, metalizuotų polimerų, metalinių bei laisvųjų nuo padėklo plėvelių (nuo kelių šimtų mikrometrų iki vieno mikrometro storio) deformacijas, išnagrinėti mechaninių įtempių prigimtį bei kinetinius reiškinius.

Duration:
2017 - 2017

We are using cookies to provide statistics that help us give you the best experience of our site. You can find out more or switch them off if you prefer. However, by continuing to use the site without changing settings, you are agreeing to our use of cookies.
I agree