الرئيسية / دراسة بعض الخصائص الفيزيائية لخليط من أكاسيد الزنك والنيكل لاستخدامها في تطبيقات الحساسات الغازية

دراسة بعض الخصائص الفيزيائية لخليط من أكاسيد الزنك والنيكل لاستخدامها في تطبيقات الحساسات الغازية

اسم الباحث: عمار محمد محمد

المشرف : الدكتور ناصر سعد الدين  –  الدكتور أحمد خضرو   

العنوان :دراسة بعض الخصائص الفيزيائية لخليط من أكاسيد الزنك والنيكل لاستخدامها في تطبيقات الحساسات الغازية

العنوان باللغة الانكليزية :

A Study of Some Physical Properties of a Mixture of Oxides Zinc and Nickel to Be used in the Applications of Gas Sensors

العام :2021

القسم : الفيزياء

الملخص :

تم في هذا البحث، تحضير أفلام رقيقة نقية من أكاسيد الزنك والنيكل بتركيز 1 M وأفلام رقيقة من خليط أكاسيد الزنك والنيكل بنسب وزنية مختلفة على ركائز زجاجية من النوع العادي عند الدرجة 450C⁰ باستخدام تقنية البخ الحراري الكيميائي لمحاليل بادئة من خلات الزنكZn(CH3COO)2.2H2O  و خلات النيكل Ni(CH3COO)2.4H2O.

درست الخصائص البنيوية للأفلام المحضرة باستخدام جهاز انعراج الأشعة السينية XRD حيث تم حساب ثوابت الشبكة البلورية والبعد بين المستويات البلورية d والحجم الحبيبي D ولوحظ أنه بزيادة تركيز الزنك يزداد حجم الحبيبات البلورية وتتحسن البنية البلورية للأفلام المحضرة.

كما بينت نتائج الدراسة البنيوية أن أفلام أكسيد الزنك النقية تتبلور وفق بنية سداسية أما أفلام أكسيد النيكل النقية تتبلور وفق بنية مكعبية بينما الأفلام المحضرة عند نسب خلط مختلفة تملك طورين بلورين وهي متعددة التبلور ولوحظ عند زيادة نسبة النيكل تملك الأفلام بنية مكعبية وعند زيادة نسبة الزنك تملك الأفلام بنية سداسية ولوحظ اتجاهين مفضلين وفق المستوي البلوري  (200)للبنية المكعبية والمستوي البلوري (002) للبنية السداسية تبعاً لنسبة كلاً من الزنك والنيكل الداخلة في المزيج.

سجلت أطياف النفوذية للأفلام المحضرة ضمن المجال الطيفي  بواسطة مقياس الطيف الضوئي. وبينت نتائج الدراسة أن النفوذية تزداد بازدياد نسبة الزنك في الأفلام المحضرة.

تم حساب معامل الامتصاص للأفلام المحضرة ولوحظ تناقصاً بقيمه بزيادة نسبة الزنك. ايضاً تم حساب طاقة المجال المحظور وتبين أن قيمة طاقة المجال المحظور تتناقص بزيادة نسبة الزنك.

كما سجلت أطياف الانعكاسية ولوحظ أن الانعكاسية تكون ضعيفة نسبياً عند الأطوال الموجية القصيرة كما لوحظ تناقصاً في قيم الانعكاسية بزيادة نسبة الزنك مما يجعلنا نؤكد أن هناك تحسناً في الخصائص الضوئية بزيادة نسبة الزنك.

تمت دراسة الخصائص الكهربائية باستخدام جهاز قياس المقاومة الكهربائية حيث تبين أن قيمة المقاومة الكهربائية للأفلام النقية تتناقص بزيادة درجة الحرارة مما يدعم الطبيعة نصف الناقلة للأفلام المحضرة.

كما لوحظ تناقصاً في قيمة المقاومة الكهربائية للأفلام المحضرة عند نسب خلط مختلفة بزيادة درجة الحرارة وبزيادة نسبة الزنك مما يؤكد تحسن البنية البلورية التي تعكس قيم المقاومة الكهربائية. درست الناقلية الكهربائية وتبين أنه بزيادة درجة الحرارة وبزيادة نسبة الزنك للأفلام المحضرة تزداد هذه الناقلية.

الكلمات المفتاحية :

البخ الحراري – النفوذية – أكسيد الزنك – أكسيد النيكل – النفوذية – الامتصاصية – طاقة المجال المحظور

تحميل البحث