چکیده

در این کار لایه ي نازك پلاتین به ضخامت۵۰۰ nm به روش الکتروانباشت که روشی ارزان و در دسترس است روي زیرلایه طلا رشد داده شد. پارامتري که تأثیر آن بـر روي ساختار سطح، بررسی شد، چگالی جریان انباشت (که متناظر با آهنگ انباشت است) می باشد. سپس ریشه ي میانگین مربعی زبري (w) و همچنین مرتبه ي زبري (α)

اندازه گیري و براي نمونه هاي مختلف مقایسه شد که به کمک آن چگونگی تغییر w و α با تغییر آهنگ انباشت حاصل گردیـد. مـشخص شـد کـه w بـا افـزایش آهنـگ انباشت، افزایش می یابد؛ که نشان دهنده ي افزایش تغییرات ارتفاع نقاط مختلف نسبت به یک سطح مرجع و در نتیجه زبر شدن آن است. همچنین α نیز با افزایش آهنـگ انباشت افزایش می یابد که نشان دهنده ي “ملایم” شدن تغییرات ارتفاع براي نقاط همسایه و در نتیجه موجی شدن سطح است.

مقدمه

مطالعه ي زبري سطوح، هم به لحاظ مطالعه ي خواص فیزیکـی

لایه هاي نازك با ابعاد نانو متري و هم به لحاظ دستیابی به حالت هاي بهینه در موارد کاربردي حایز اهمیت است. با توجه بـه گـسترش

علاقه به مطالعه ي اجسام در ابعاد نـانومتري، خـواص سـطحی در

این ابعاد مورد توجه است. زیرا این سطوح هستند که در تماس و برهمکنش با مواد بیرونی قرار می گیرند و اگر لایه ي نـازکی روي

سطح ماده ي مورد مطالعه نشانده شود، سـطح جـدایی دو مـاده و

میزان زبري و صافی آن در تعیین خواص فیزیکی لایـه ي نـشانده

شده و میزان چسبندگی آن به زیرلایـه ي خود نقـش اساسـی ایفـا می کند. با استفاده از پوشش هاي نازك فلزي بـر روي زیرلایـه هـاي مختلف می توان از خواص فلز نشانده شده به راحتی بهـره بـرد. از

این روش در ساخت الکترود هاي مورد نیاز در واکنش هاي شیمیایی استفاده می شود. با توجه به اهمیت فراوان فلـزات گروه پلاتین به صورت لایه هاي نازك روي زیرلایـههاي مختلف, و کـاربردهـاي فراوان آنها, فلز پلاتیـن براي لایه نشانی در نظر گرفته شد.

الکتروانباشت لایه هاي پلاتین

الف: آماده سازي زیرلایه

براي انباشت لایه هاي پلاتین از زیر لایه ي طلا اسـتفاده شـد.

زیرلایه، یک لایه ي نازك طلا به ضخامت تقریبی ۲۵nm است که

به روش کندوپاش روي شیشه نشانده شده است. همچنـین بـراي چسبندگی لایه ي طلا از یک لایه ي نازك کروم به ضـخامت ۳nm

بین لایه ي طلا و شیشه استفاده شده است. سپس تمام قسمت هاي

Email: g-nabiyouni@araku.ac.ir٭

۰۷ مقاله نامه کنفرانس فیزیک ایران ۱۳۸۵

قطعـه ي مورد استفاده بجز ناحیه اي کـه الکــتروانباشت صـورت

می گیرد، با ماده ي عـایقی کـه بـا الکترولیـت واکـنش نمـی دهـد،

پوشانده می شود. نحوه ي آمـاده سـازي زیرلایـه در شـکل۱ آمـده

است. براي آماده سازي زیرلایه به عنوان الکترود، یک تکه مفتـول

مسی در پشت آن قرار می دهیم ولـی چـون پـشت نمونـه شیـشه است، براي ایجاد اتصال بین سیم مسی و لایه ي طلا از یـک سـیم

نازك مسی استفاده کردیم؛ به این ترتیب که سیم نازك مسی را به

یکی از گوشه هاي سطح طلا اندود شده اتصال می دهیم سپس سر

دیگر آن را به سیم نگهدارنده ي زیرلایه وصل می کنیم (شکل.(۱

شکل:۱ مراحل آماده سازي زیرلایه

ب-تهیه ي الکترولیت

ماده ي به کار رفته براي تهیه ي الکترولیت ترکیبی با نام تجاري هگزاکلروپلاتینیک اسید شش آبـه ۶H2O)و(H2PtCl6 مـی باشـد.

ایـن ترکیـب پایـدار بـوده و ۳۷/۷% وزن مولکــولی آن را پلاتـین

تشکیل می دهد.

الکترولیت با غلظت ۰,۰۱ مولار تهیه گردیـده دقـت مـی کنـیم هنگام کار بـا هگزاکلروپلاتینیـک اسـید ازمـواد و ظـروف فلـزي استفاده نشود. چون در این صورت به سرعت با آن واکنش داده و

باعث ایجاد ناخالصی در الکترولیت و فیلمهاي تهیه شده میگردد.

ج- رشد لایه ي نازك پلاتین

سلول الکتروشیمیایی که براي لایه نشانی استفادهل شـده شـام

سه الکترود است که به دستگاه پتانسیواستات متصل می باشد. بدین

ترتیب که از یک تیغه ي پلاتین به عنوان الکترود معـین (کـانتر یـا

ثانویه) که در سلول نقش آند را بازي می کنـد، اسـتفاده مـی کنـیم.

زیرلایه ي آماده شده را به عنوان الکترود کار (کاتد) در سلول قرار

ماده چگال: نانو ساختارها

می دهیم. براي الکترود مرجع نیز از الکترود حاوي محلول کالومل

اشباع استفاده کردیم. سه الکترود مذکور در حمام الکترولیت مـورد

استفاده قرار می گیرند. باید دقت شود که الکترود مرجع به الکترود

کار نزدیک تر باشد. زیرا به این طریقاُفت پتانسیلاُهمی بین این

دو الکترود، که به فاصـله ي آنهـا وابـسته اسـت، بـه مقـدار قابـل توجهی کاهش یافته و کنترل پتانسیل الکترود کار با دقت بیـشتري

انجام می گیرد. هرچند هندسه ي عناصر سلول الکتروشیمیایی مانند

شکل و فاصله ي الکترود ها، نقش مهمی در کیفیـت و یکنـواختی

لایه ي نشانده شده دارد