Strukturmodell eines DLC-Films
Jan 06, 2024| Strukturmodell eines DLC-Films
Der DLC-Film befindet sich in einem thermodynamischen Nichtgleichgewichtszustand und seine atomare Anordnung weist die Merkmale einer Nahordnung und einer Fernordnung auf. Die Nahordnung manifestiert sich hauptsächlich in der Struktur von sp3- und sp2-Hybridbindungen zwischen CC-Atomen.
Das erste Modell wurde von Beeman et al. vorgeschlagen, die drei Modelle amorpher Kohlenstofffilme mit unterschiedlichen sp3- und sp2-Hybridkohlenstoffatomgehalten konstruierten. Dieses Modell weist zwei typische Merkmale auf: Erstens entsprechen alle Modelle mit Ausnahme des sp2-Hybridstrukturmodells einer relativ isotropen, ungeordneten, chaotischen Netzwerkstruktur und es gibt keine interne Suspensionsbindung. Zweitens werden alle Modelle gelockert, um die Spannungsenergie zu minimieren, die durch vom kristallinen Zustand abweichende Bindungslänge und Bindungswinkel verursacht wird.
Das zweite Modell ist das vollständig unterdrückte Zufallsnetzwerkmodell, das von Phillips et al. vorgeschlagen und verfeinert wurde. Die Grundidee des Modells besteht darin, dass in einem amorphen zufälligen kovalenten Netzwerk die Struktur vollständig unterdrückt wird, wenn die durchschnittliche Anzahl der unterdrückten Atome gleich den mechanischen Freiheitsgraden der Atome ist. Eine Erhöhung der Koordinationszahl kann mehr kovalente Bindungen erzeugen und die Systemkapazität verringern, was die Struktur des Festkörpernetzwerks stabilisieren kann, aber die Bindungsdehnung und die Bindungswinkelverformung führen zu mehr Spannungsenergie.
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