دراسة الخواص التركيبية والبصرية لأغشية النيكل والثالوسيانين الرقيقة تحت تأثير ظروف تحضير مختلفة خلال رسالة ماجستير في كلية العلوم

ناقش طالب الماجستير محمد يعرب هاني من قسم علوم الفيزياء رسالته الموسومة
“تأثير ظروف التحضير في الخواص التركيبية والبصرية لأغشية النيكل والثالوسيانين الرقيقة” والتي جرت على قاعة المؤتمرات في كلية العلوم يوم الاثنين 15/1/2018م.
وقال الطالب ان استعمل تقنية الترذيذ الحراري الكيميائي لترسيب أغشية رقيقة من الثالوسيانين- نيكل على أرضيات من الزجاج وذلك لدراسة تأثير ظروف التحضير في الخواص التركيبية والبصرية لهذه الأغشية، وحضر أغشية رقيقة في درجات حرارة أساس مختلفة (110 و 160 و 210 و 260 و 310 درجة سيليزية)، وفحص خواص هذه الأغشية بإستعمال تقنيات مختلفة. كما تم تغيرالمسافة بين فوهة الترذيذ وأرضيات الترسيب من 20 سم إلى 40 سم بخمسة سنتمترات لكل خطوة. وأستعمل رقائق من البوليمر الشقاف والزجاج والسيليكون والزجاج الرقيق كطبقات أساس لدراسة تأثير هذه العوامل على خواص الأغشية المحضرة. وقاس سمك الأغشية الرقيقة المرسبة باستعمال مقياس مايكلسون للتداخل. اذ تراوح سمك الأغشية المحضرة من 400 نانومتر إلى 600 نانومتر إعتماداً على ظروف التحضير. ودرس الخواص التركيبية باستعمال تقنية حيود الأشعة السينية وتقنية مجهر القوة الذرية.
وبين ان نتائج طيف حيود الأشعة السينية اظهرت بأن مسحوق مادة الثالوسيانين- نيكل ذو تركيب متعدد التبلور. و كان تركيب الأغشية المحضرة متعدد التبلور عند درجات حرارة أساس (110- 210 درجة سيليزية) و غير بلوري عند درجتي حرارة أساس 260 و 310 سليزية. في حين كانت جميع الأغشية المحضرة عند مسافات تحضير مختلفة هي متعددة التبلور. أما الأغشية المحضرة على طبقات متنوعة فكانت إما متعددة التبلور أو غير بلورية. وتم تحديد معدل حجم البلورات لأغشية الثالوسيانين- نيكل باستعمال تقنية حيود الأشعة السينية, حيث كان أكبر معدل للحجم البلوري هو 238 نانومتر عند إستعمال رقائق السيليكون كطبقة أساس و أصغر معدل للحجم البلوري هو 7 نانومتر عند إستعمال رقائق البوليمر كطبقة أساس. وتم فحص التركيب الجزيئي والأواصر الكيميائية بإستعمال تقنية تحويل فورير للأشعة تحت الحمراء. اذ أظهرت أطياف الامتصاص المسجلة ضمن مدى الطول الموجي (190 – 1100) نانو متر حزمتي إمتصاص والمسميتين (حزمة سوريت و حزمة كيو). وبينت أطياف الأشعة فوق البنفسجية و المرئية بأن جميع الأغشية الرقيقة المحضرة لها فجوة طاقة مباشرة.
وأضاف انه قام بحساب الخواص البصرية الأخرى مثل معامل الانكسار ومعامل التوهين والنفاذية. إن قيمة فجوة الطاقة تراوحت بين 3,05 و 3,14 إلكترون- فولت لأغشية الثالوسيانين- نيكل المحضرة تحت درجات حرارة أساس مختلفة، في حين تغيرت قيمة فجوة الطاقة بين 3,08 و 3,14 إلكترون- فولت لأغشية الثالوسيانين- نيكل المحضرة بمسافة متغيرة بين فوهة الترذيذ وأرضيات الترسيب. بالاضافة إلى ذلك، فقد سجلت أطياف الفلورة لغرض تحديد قيم فجوة الطاقة للأغشية المحضرة في ظروف تحضير مختلفة ومن أجل مقارنة هذه القيم مع ما يقابلها من قيم محسوبة من طريقة تاوس.
وتوصل الباحث خلال هذا البحث إن تغيير كل من درجة حرارة الأساس والمسافة بين فوهة الترذيذ وأرضيات الترسيب ونوع طبقة الأساس لها تأثير واضح على الخواص التركيبية والبصرية لأغشية الثالوسيانين- نيكل. إن كل من درجة التبلور والحجم الحبيبي وخشونة السطح والثوابت البصرية للأغشية المحضرة قد تأثرت بشكل كبير بظروف التحضير المذكورة.

علما ان الدراسة اجريت تحت اشراف مشترك من قبل الاستاذ الدكتور أحمد محمود عبداللطيف من كلية العلوم جامعة كربلاء وعدنان حمود محمد من كلية العلوم جامعة بابل وان لجنة المناقشة كانت مؤلفة من الاستاذ الدكتور علي عبدالكريم حسين من كلية العلوم جامعة بغداد والاستاذ المساعد الدكتور سليم عزارة حسين من كلية التربية جامعة القادسية والاستاذ المساعد الدكتور فراس كامل محمد من كلية العلوم جامعة كربلاء.