بررسی مشخصه های اپتیکی فیلم های نازک نانو ساختاری بر پایه اکسیدهای مس و منگنز تهیه شده به روش سل - ژل

در این رساله، فیلم های نازک نانو ساختاری برپایه اکسیدهای مس و منگنز با روش غوطه وری و چرخشی سل- ژل تهیه شدند. فیلم های نازک نانو ساختاری بر پایه اکسیدهای منگنز بسترهای شیشه و اکسید قلع- ایندیم و فیلم های نازک بر پایه اکسید مس فقط بر بستر شیشه نهشته شدند. تأثیر دمای بازپخت و غلظت ماده آلایش دهنده و مخلوط شده برای هردو گروه فیلم های نازک اکسید مس و منگنز بررسی شد. اطلاعات فیزیکی شامل خواص ساختاری، سطحی، ترشوندگی، الکتروشیمیایی و اپتیکی فیلم های نازک با روش های آنالیز متداول، مانند پراش پرتو x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، زاویه تماس قطره آب (ca) و چرخه ولتامتری (cv) و اسپکتروسکوپی uv/vis و غیره بدست آمده است. ضخامت و ثوابت اپتیکی و گاف نواری اپتیکی فیلم های نازک با شبیه سازی داده های تجربی با استفاده از روش های فیزیکی (یا مدل های فیزیکی) با فرآیند بهینه سازی تخمین زده شد. در تحقیق حاضر، دو رهیافت برای تخمین پارامترهای اپتیکی با استفاده از تک طیف تراگسیل و یا با استفاده از دو طیف تراگسیل و بازتاب پیشنهاد شده است. مدل های اپتیکی بکار برده شده بر پایه مدل تاوک- لورنتز قرار داشته اند. همچنین یک روش ساده برای تخمین ضخامت که برای برخی فیلم های نازک کاربرد دارد، پیشنهاد شد. در این روش، تعیین ثوابت اپتیکی با حل دستگاه معادلات غیر خطی تراگسیل و بازتاب انجام می شود. فیلم های نازک بر پایه اکسید منگنز با پیش ماده های نمکی مختلف تهیه شدند. مواد آلایش دهنده و تقویت کننده برای اکسید منگنز ترکیبات روی و مس بودند. نتایج xrd تقریباً همه فیلم های نازک را آمورف نشان داد. فیلم های نازک نانو کامپوزیت اکسید منگنز- روی با اندازه گیری های cv مطالعه شدند. با کنترل کردن نسبت مولی آلایش دهنده cu به mn، بدون تغییر در خواص اپتیکی، یک سطح آب گریز برای فیلم نازک اکسید منگنز آلاییده شده با مس نهشته شده بر بستر شیشه تولید شد. بررسی اثر دمای بازپخت و غلظت cu در فیلم های نانوکامپوزیت اکسید منگنز نشان داد که با افزایش غلظت cu فاز کریستالیcumn2o4 در ساختار فیلم افزایش می یابد. از طرف دیگر افزایش دمای بازپخت فاز کریستالی mn3o4را نیز به mn2o3تبدیل می کند. تأثیر اتمسفر بازپخت بر خواص الکتروکرومیکی و اپتیکی فیلم های نهشته شده بر بستر ito و شیشه بررسی شد. در فیلم نازک اکسید منگنز، در یک غلظت خاص از cu، ظرفیت خازنی و چگالی یار آندی و کاتدی تحت باز پخت در گاز نیتروژن بهبود یافتند. فیلم های نازک بر پایه اکسید مس از پیش ماده استاتی سل-ژل تهیه شدند. ماده آلایش دهنده و تقویت کننده برای اکسید مس ترکیب منگنز بود. نتایج xrd همه فیلم های نازک بر پایه اکسید مس را آمورف نشان دادند. اثرات دما و محیط بازپخت بر خواص اپتیکی فیلم های نازک آلاییده شده با منگنز مطالعه شدند. همچنین تأثیر غلظت mn بر خواص اپتیکی فیلم های نازک نانو کامپوزیت اکسید مس-منگنز بازپخت شده در دمای °c 500 بررسی شد. پارامترهای اپتیکی مانند تراگسیل و بازتاب و ثوابت اپتیکی تغییرات قابل ملاحظه ای با افزایش غلظت mn نشان دادند.