ПРИМЕНЕНИЕ БЫСТРОГО ДЖОУЛЕВА НАГРЕВА ДЛЯ СИНТЕЗА УГЛЕРОДНЫХ НАНОПЛЕНОК
10.25712/ASTU.1811-1416.2025.01.010
Ключевые слова:
углеродные пленки, плазменное осаждение, быстрый джоулев нагрев, графеновые чешуйки, спектро-скопия комбинационного рассеяния света, эффект лотосаАннотация
В работе представлен двухэтапный синтез углеродных нанопленок, содержащих в своей структуре графеновые чешуйки. На первом этапе были получены аморфные а-С:Н пленки в низкотемпературном осаждении в плазме метана атомов углерода на подложки Si/SiO2. Быстрый джоулев нагрев (fast Joule heating) образцов производился при электрическом разряде конденсаторов емкостью 180 мФ, заряженных до напряжения от 100 до 300 В. Для исследований привлечены методы спектроскопии комбинационного рассеяния, сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии и вольт-амперных характеристик. Установлено, что нагрев приводит к значительному росту электропроводности и повышению гидрофобности материала. Максимальные результаты получены при разряде конденсаторного блока, заряженного до напряжения 160 В. Также, при данном напряжении разряда, наблюдается высокая степень структурной упорядоченности углеродных пленок по отношению к образцам, полученных при иных параметрах быстрого джоулева нагрева. Полученные результаты объяснены переходом исходной аморфной углеродной пленки в кристаллическую структуру с преобладанием sp2-гибридизированных связей, имеющую малое электрическое сопротивление. Причиной возникновения водоотталкивающих свойств может являться «эффект лотоса», вызванный формированием сферических частиц размерами до 1 мкм и их конгломератов на поверхности пленки.
Журнал «Фундаментальные проблемы современного материаловедения»
Контент доступен под лицензией 
