استفاده از شیشه فلزی توده‌ای آمورف در ساخت ادوات نشر میدان


نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

پژوهشگران ماده جدیدی برای تولید ادوات نشر میدان ارائه
کرده‌اند. پیش از این پلاستیک برای این کار استفاده می‌شد اما هدایت
الکتریکی پایین و عدم پایداری گرمایی موجب شده تا محققان دنبال جایگزینی
برای آن باشند. برای این کار از شیشه‌های فلزی توده‌ای آمورف استفاده
کردند.

دستگاه‌های نشر میدان، که جریانی از الکترون‌ها را تولید می‌کنند، دارای
پتانسیل‌های کاربردی متعددی است. اخیرا دستگاه‌های نشر میدان مبتنی بر
نانولوله‌های کربنی و دیگر نانومواد ساخته شده است. این نانومواد درون
پلاستیک قرار داده می‌شود. این دستگاه‌ها دارای پتانسیل‌های مختلفی است اما
اشکلاتی را نیز به همراه دارند.

نانولوله‌های کربنی موجود در داخل پلاستیک‌ها به‌عنوان منبع الکترون عمل
می‌کند و همنچنین موجب رسانایی پلاستیک می‌شود. این موضوع موجب می‌شود تا
ویژگی‌ جالبی روی ادوات نشر میدان ایجاد شود. از آنجایی که پلاستیک‌ها
رسانایی بسیار اندکی دارند بنابراین باید غلظت نانومواد را در آنها افزایش
داد تا رسانایی آنها به حد مورد نیاز برسد. از سوی دیگر پلاستیک‌ها دارای
پایداری گرمایی بسیار کمی هستند و در صورت گرم شدن در حین کار، پایداری خود
را از دست می‌دهند.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه موناش استرالیا با همکاری گروهی دیگر در مرکز
CSIRO روشی برای تولید ماده‌ای جایگزین به‌جای پلاستیک ارائه کردند. این
ماده شیشه فلزی توده‌ای آمورف(ABM) است. این آلیاژهای آمورف مواد بسیار
جالبی هستند. آنها رفتاری بیش از یک شیشه دارند. در مقاله‌ای که اخیر در
نشریه Applied Physics Letters به چاپ رسیده است، محققان توضیح دادند که
این ماده را از منیزیوم، مس و گادولینیوم ساخته‌اند.

این شیشه فلزی دارای برخی از ویژگی‌های بسیار جالب پلاستیک است. این مواد
قادراند تا به اشکال مختلفی درآیند و به‌صورت توده‌ای ایجاد شوند. همچنین
می‌توانند دارای ضریب شکست نانولوله‌های کربنی باشند. علاوه‌براین هدایت
الکتریکی این مواد بالا بوده و در برابر حرارت پایداری خوبی دارند.
بنابراین این دسته از مواد قادرند در برابر کارکرد طولانی مدت و گرم شدن،
مقاومت داشته و همچنین شکل اولیه خود را حفظ کنند. برپایه گزارش محققان،
این مزیت‌ها در کنار خواص نشر الکترونی عالی، موجب شده تا این کامپوزیت
به‌عنوان یکی از بهترین نشر کننده‌های الکترونی تاکنون شناخته شود.

هرچند پیش از این کامپوزیت‌های شیشه فلزی و نانولوله‌کربنی ساخته شده بود
اما این اولین باری است که این سیستم در دستگاه‌های عاملی نظیر نشر میدان
استفاده می‌شود. میکروسکوپ الکترونی، دستگاه تولید اشعه ایکس و ماکروویو،
ادوات نانوالکترونیک و نمایشگرهای پیشرفته دستگاه‌هایی هستند که در آنها
می‌توان از این فناوری استفاده کرد.