Wyniki

Pierwsza z analizowanych próbek SiC bya syntezowana w dwustopniowym procesie. W pierwszym kroku dokonuje sie termicznego rozadu zwiazków krzemoorganicznych w temperaturze 800C uzyskujac materia amorficzny. Nastepnie przez kontrolowane wygrzewanie (1400C w czasie 1h) doprowadza sie do nukleacji i wzrostu nanokrysztaów SiC. Zgodnie z oczekiwaniami rozkad wielkosci ziaren takiego materiau jest stosunkowo waski (patrz rys. 3.4c). Materia zawiera 30% bedów uozenia warstw. Funkcja korelacji warstw (rys. 3.4b) pokazuje, ze porzadek struktury 3C materiau jest zachowany na odcinku (srednio) jedynie 3 warstw. W odlegosci pieciu warstw od dowolnej warstwy odniesienia krystalitu, znika wszelka korelacja z typem warstw poprzedzajacych. Oznacza to, ze mozemy z jednakowym prawdopodobienstwem spotkac tam wastwe w pozycji A, B lub C, niezaleznie od tego, w jakiej pozycji bya warstwa odniesienia. Jest to przypadek bardzo silnego nieuporzadkowania struktury najgestszego upakowania.

Druga z analizowanych próbek SiC bya syntezowana przez spalanie silanu w metanie. Rozkad wielkosci ziaren otrzymany dla tej próbki jest dwumodowy. Proszek jest mieszanina dwóch frakcji o rozmiarach ziaren ok. 55 i 140Å. Frakcja mniejszych krystalitów posiada stosunkowo szeroki rozkad wielkosci, zas krystality wieksze maja lepiej zdefiniowany rozmiar. Zadna z tradycyjnych metod dyfrakcyjnych nie dostarcza informacji na temat welomodowych rozkadów wielkosci ziaren. W materiale istnieje 20% warstw heksagonalnych (bedów uozenia). Jest to niewielka róznica w stosunku do próbki pierwszej, jednak porównanie funkcji korelacji warstw obu materiaów (rys. 3.4b i 3.5b) pokazuje, ze korelacje pomiedzy pozycjami kolejnych warstw sa znacznie silniejsze i zanikajac cakowicie dopiero po ok. 10-ciu warstwach. Rozkad wielkosci ziaren ma wieksza szerokosc niz poprzedni, co wiaze sie z obecnoscia dwóch frakcji ziaren o róznych rozmiarach.

Figure 3.4: Charakteryzacja próbki nanokrystalicznego SiC. (a) dopasowanie krzywej obliczonej ab initio przy pomocy algorytmów genetycznych (czarna ciaga linia) danych doswiadczalnych (czerwone kwadraty); (b) funkcja korelacji warstw pokazuje, ze uporzadkowanie znika juz przy 5-tej warstwie; parametr heksagonalnosci wynosi P(h) = 0.3; (c) rozkad wielkosci ziaren (jednomodowy) o maksimum w R_max = 27Å, $\sigma_{{o}}^{}$ = 0.4.

a)

b)

c)

Figure 3.5: Charakteryzacja próbki nanokrystalicznego SiC. (a) dopasowanie krzywej obliczonej ab initio przy pomocy algorytmów genetycznych (czarna ciaga linia) danych doswiadczalnych (czerwone kwadraty); (b) funkcja korelacji warstw pokazuje, ze uporzadkowanie znika przy 10-tej warstwie; parametr heksagonalnosci wynosi P(h) = 0.2; (c) rozkad wielkosci ziaren o dwóch maksimach w R_max = 55Å, $\sigma_{{o}}^{}$ = 0.6 ( 55%) i R_max = 137Å, $\sigma_{{o}}^{}$ = 0.1 ( 45%).

a)

b)

c)