مسار أيوني

تُعدّ مسارات الأيونات آثارًا ناتجة عن اختراق الأيونات الثقيلة السريعة للمواد الصلبة، وقد تكون متصلة بدرجة كافية لحدوث حفر كيميائي في مجموعة متنوعة من المواد الصلبة البلورية والزجاجية و/أو البوليمرية. [ 1 ] [ 2 ] وهي مرتبطة بمناطق تلف أسطوانية يبلغ قطرها عدة نانومترات [ 3 ] [ 4 ] ويمكن دراستها باستخدام مطيافية التشتت العكسي لروثرفورد (RBS)، والمجهر الإلكتروني النافذ (TEM)، وتشتت النيوترونات بزاوية صغيرة (SANS)، وتشتت الأشعة السينية بزاوية صغيرة ( SAXS )، أو نفاذية الغاز . [ 5 ]
تقنية التتبع الأيوني
تتناول تقنية مسارات الأيونات إنتاج وتطبيق مسارات الأيونات في مجالي التكنولوجيا الدقيقة والنانوية . [ 6 ] يمكن حفر مسارات الأيونات بشكل انتقائي في العديد من المواد الصلبة العازلة، مما يؤدي إلى تكوين مخاريط أو أسطوانات يصل قطرها إلى 8 نانومترات. [ 7 ] يمكن استخدام أسطوانات المسارات المحفورة كمرشحات ، [ 8 ] [ 9 ] أو كقنوات دقيقة في عدادات كولتر ، [ 10 ] أو تعديلها بطبقات أحادية ، [ 11 ] أو ملؤها بالطلاء الكهربائي . [ 12 ] [ 13 ]
تم تطوير تقنية مسار الأيونات لسد بعض المجالات المتخصصة التي تفشل فيها تقنية الطباعة النانوية التقليدية، بما في ذلك:
- التشكيل المباشر للمعادن والزجاج والبوليمرات المقاومة للإشعاع [ 2 ]
- توليد هياكل مستطيلة بدقة تصل إلى 8 نانومتر [ 7 ]
- توليد الثقوب مباشرة في الأغشية الرقيقة دون أي عملية تطوير [ 14 ]
- تحديد العمق الهيكلي من خلال مدى الأيونات بدلاً من سمك الهدف [ 15 ] [ 16 ]
- توليد هياكل بنسبة أبعاد (العمق مقسومًا على العرض) تصل إلى 10 4. [ 2 ]
- تشكيل المواد الصلبة والمرنة بزاوية قطع محددة [ 17 ]
- استكشاف عالم الأنسجة المتراصفة بزوايا ميل محددة [ 18 ]
- توليد أنماط عشوائية تتكون من مسارات فردية متداخلة جزئيًا [ 19 ]
- توليد أعداد كبيرة من الهياكل الفردية ذات المسار الواحد [ 20 ]
- توليد أنماط موجهة تتكون من مسارات فردية [ 21 ]
المواد المعرضة لتسجيل مسارات الأيونات
تتميز فئة مواد تسجيل مسارات الأيونات بالخصائص التالية: [ 2 ]
- التجانس العالي : يجب أن تكون اختلافات الكثافة الموضعية للمادة الأصلية ضئيلة مقارنةً بنقص الكثافة في لب مسار الأيون. تتميز المواد الشفافة بصريًا ، مثل البولي كربونات وبولي فينيليدين فلورايد ، بهذه الخاصية. أما البوليمرات المحببة، مثل بولي تترافلوروإيثيلين، فلا تتمتع بهذه الخاصية.
- مقاومة كهربائية عالية : تتميز المعادن العازلة غير الموصلة ، والزجاج، والبوليمرات بهذه الخاصية، بينما تفتقر إليها المعادن والسبائك عالية التوصيل. في المعادن، يرتبط الانتشار الحراري بالتوصيل الكهربائي ، مما يمنع حدوث ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة.
- حساسية عالية للإشعاع : تتميز البوليمرات بحساسية عالية للإشعاع مقارنةً بالزجاج والبلورات الأيونية. وينتج تأثير الإشعاع في البوليمرات عن سلسلة الإلكترونات الثانوية، مما يؤدي إلى كلٍ من انشطار السلسلة (الذي يسود في لب المسار) والتشابك (الذي يسود في هالة المسار).
- انخفاض حركة الذرات : في عملية الحفر الانتقائي لمسارات الأيونات، يجب أن يكون تباين الكثافة بين مسار الأيون الكامن والمادة الأصلية عاليًا. يتلاشى هذا التباين بسبب الانتشار ، اعتمادًا على حركة الذرات . يمكن تلدين مسارات الأيونات. وتكون عملية المسح أسرع في الزجاج مقارنةً بالبلورات الأيونية .
أجهزة وطرق التشعيع
تُستخدم حاليًا عدة أنواع من مولدات الأيونات الثقيلة السريعة وأنظمة التشعيع:
| توفر مصادر جسيمات ألفا والانشطار [ 22 ] [ 23 ] حزمًا منخفضة الكثافة ذات توزيع واسع للزاوية والكتلة والطاقة. ويقتصر مدى شظايا الانشطار المنبعثة على حوالي 15 ميكرومترًا في البوليمرات.مصادر الكاليفورنيوم -252 أو الأمريسيوم -241 الضعيفة [ 24 ] في الاستكشافات العلمية والتكنولوجية. وهي صغيرة الحجم، وغير مكلفة، ويمكن التعامل معها بأمان. | |
| تُنتج المفاعلات النووية شظايا انشطارية ذات توزيعات واسعة من حيث الزاوية والكتلة والطاقة. ومثل مصادر جسيمات ألفا والانشطار ،يقتصر مدى اختراق الشظايا الانشطارية المنبعثةوتُستخدم المفاعلات النووية في إنتاج المرشحات . | |
| تُوفر مُسرّعات الجسيمات الأيونية الثقيلة إشعاعاتٍ متوازية الحزم بإضاءة عالية باستخدام أيونات ذات كتلة وطاقة وزاوية ميل مُحددة. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] تتوفر شدات الإشعاع في نطاقات واسعة، تصل إلى مليارات الأيونات في الثانية. وبحسب الطاقة المُتاحة، يُمكن إنتاج مسارات أيونية بأطوال تتراوح بين بضعة ميكرومترات وعدة مئات من الميكرومترات. تُستخدم المُسرّعات في تقنيات النانو والتقنيات الدقيقة . ويغيب التلوث الإشعاعي عند طاقات الأيونات الأقل من حاجز كولوم . [ 28 ] | |
| تُستخدم عمليات التشعيع بأيونات مفردة لتصنيع هياكل دقيقة ونانوية فردية مثل المخاريط والقنوات والدبابيس والأسلاك. [ 20 ] تتطلب هذه التقنية حزمة أيونية ضعيفة يمكن إيقافها بعد اختراق أيون واحد للرقاقة المستهدفة. | |
| توفر الحزم الأيونية الدقيقة أعلى مستوى من التحكم في عملية التشعيع. فهي تحد من ناتج مسرع الأيونات الثقيلة إلى خيط صغير يمكن مسحه ضوئيًا على سطح العينة. ويمكن نقش العينات باستخدام أيونات ثقيلة سريعة منفردة بدقة توجيه تصل إلى حوالي ميكرومتر واحد. [ 21 ] |
تكوين مسارات الأيونات
عندما يخترق أيون ثقيل سريع مادة صلبة، فإنه يترك وراءه أثراً من مادة غير منتظمة ومتغيرة محصورة في أسطوانة قطرها بضعة نانومترات. يحدث انتقال الطاقة بين أيون القذيفة الثقيل وإلكترونات الهدف الخفيفة في تصادمات ثنائية . تترك الإلكترونات الأولية المنفصلة منطقة مشحونة، مما يؤدي إلى سلسلة من تصادمات الإلكترونات الثانوية التي تشمل عدداً متزايداً من الإلكترونات ذات طاقة متناقصة. تتوقف سلسلة تصادمات الإلكترونات هذه عندما يصبح التأين غير ممكن. تؤدي الطاقة المتبقية إلى إثارة الذرات واهتزازها، منتجةً حرارة . نظراً لارتفاع نسبة كتلة البروتون إلى كتلة الإلكترون ، تتناقص طاقة القذيفة تدريجياً ويكون مسارها مستقيماً. [ 29 ] يبقى جزء صغير من الطاقة المنقولة على شكل مسار أيوني في المادة الصلبة. يزداد قطر المسار الأيوني مع ازدياد حساسية المادة للإشعاع . تُستخدم عدة نماذج لوصف تكوين المسار الأيوني.
- وفقًا لنموذج ذروة انفجار الأيونات [ 30 ] فإن التأين الأولي يؤدي إلى سلسلة من التصادمات الذرية ، [ 31 ] مما ينتج عنه منطقة غير منتظمة حول مسار الأيون.
- وفقًا لنموذج سلسلة تصادم الإلكترونات ، تُحدث الإلكترونات الثانوية تأثيرًا إشعاعيًا في المادة، مشابهًا لإشعاع الإلكترونات المحصور مكانيًا. [ 32 ] يُعد نموذج سلسلة تصادم الإلكترونات مناسبًا بشكل خاص للبوليمرات.
- وفقًا لنموذج الارتفاع الحراري المفاجئ ، فإن سلسلة تصادم الإلكترونات مسؤولة عن نقل الطاقة بين أيون القذيفة ونوى الهدف. إذا تجاوزت درجة الحرارة درجة انصهار مادة الهدف، يتشكل سائل. ويخلف التبريد السريع حالة غير متبلورة ذات كثافة منخفضة. ويتوافق اضطرابها مع مسار الأيون. [ 3 ] [ 33 ]
يشير نموذج الارتفاع الحراري إلى أن حساسية الإشعاع للمواد المختلفة تعتمد على موصليتها الحرارية ودرجة انصهارها.
يتوافق مسار الأيون في نموذج الارتفاع الحراري مع الاضطراب المتجمد بعد التبريد السريع لمنطقة الانصهار المحيطة بمسار الأيون. درجة الحرارة ممثلة باللون. مسار الأيون عمودي على مستوى الصورة.

عتبة حفر المسار : الطاقة اللازمة للحفر الانتقائي. بالنسبة للبلورات الأيونية، تزداد العتبة مع زيادة الموصلية الحرارية. تم تضمين معدن FeBSiC غير المتبلور للمقارنة.
طرق الحفر
الحفر الأيوني الانتقائي
يرتبط النقش الانتقائي لمسارات الأيونات [ 2 ] ارتباطًا وثيقًا بالنقش الانتقائي لحدود الحبيبات والتشوهات البلورية . يجب أن تكون عملية النقش بطيئة بما يكفي للتمييز بين المادة المُشعَّعة والمادة الأصلية. يعتمد الشكل الناتج على نوع المادة، وتركيز المادة المُنشِطة، ودرجة حرارة حوض النقش. في البلورات والزجاج، يعود النقش الانتقائي إلى انخفاض كثافة مسار الأيونات. أما في البوليمرات، فيعود النقش الانتقائي إلى تفتت البوليمر في لب مسار الأيونات. تُحاط منطقة اللب بهالة مسار، حيث يمكن أن يعيق التشابك عملية نقش المسار. بعد إزالة هالة المسار المتشابكة، يزداد نصف قطر المسار خطيًا مع الزمن. ينتج عن النقش الانتقائي أخدود أو مسام أو قناة.
النقش المعزز بالمواد الفعالة سطحياً
تُستخدم عملية الحفر المُعززة بالمواد الفعالة سطحياً لتعديل أشكال مسارات الأيونات. [ 34 ] وتعتمد هذه العملية على طبقات أحادية ذاتية التنظيم . [ 11 ] تتميز هذه الطبقات الأحادية بنفاذية جزئية للأيونات المذابة في وسط الحفر، مما يقلل من تآكل السطح. وبحسب التركيز النسبي للمادة الفعالة سطحياً ووسط الحفر، يتم الحصول على مسامات مسارات أيونية أسطوانية أو برميلية الشكل. ويمكن استخدام هذه التقنية لزيادة نسبة العرض إلى الطول . [ 35 ]
مصطلحات أخرى ذات صلة
التشعيع والمعالجة المتكررة : عملية تشعيع وحفر من خطوتين تستخدم لإنشاء آبار مثقبة.
تؤدي زوايا الإشعاع العشوائية إلى فرض تباين على طول محور تناظر محدد.
القنوات متعددة الزوايا هي شبكات متداخلة تتكون من صفين أو أكثر من مصفوفات القنوات في اتجاهات مختلفة.
الحفر على الوجهين لمسار الأيونات بنسبة حفر المسار 5:1.
قنوات مسار أيوني غير متماثلة ذات قطر علوي منخفض للغاية.
حفر دقيقة ذات قاع مثقب.
غشاءان بميل قناة مختلف (عمودي و 45 درجة).
ثلاثة أغشية مثقوبة عند زاويتين للدعامة (±10، ±20، ±45 درجة).
| مادة | الرقم الهيدروجيني | مادة حفر رطبة | المُحسِّس 1) | مزيل الحساسية 2) | T/°C 3) | السرعة 4) | الانتقائية 5) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جهاز كمبيوتر | أساسي | هيدروكسيد الصوديوم | الأشعة فوق البنفسجية | الكحوليات | 50-80 | سريع | 100–10000 |
| حيوان أليف | أساسي | هيدروكسيد الصوديوم | الأشعة فوق البنفسجية، ثنائي ميثيل فورماميد | الكحوليات | 50-90 | سريع | 10-1000 |
| أساسي | K 2 CO 3 | 80 | بطيء | 1000 | |||
| باي | أساسي | هيبوكلوريت الصوديوم | هيدروكسيد الصوديوم | 50-80 | سريع | 100–1000 | |
| CR-39 | أساسي | هيدروكسيد الصوديوم | الأشعة فوق البنفسجية | 50-80 | سريع | 10–1000 | |
| PVDF 6) | أساسي | KMnO 4 + NaOH | 80 | واسطة | 10-100 | ||
| PMMA 6) | حمضي | KMnO 4 + H 2 SO 4 | 50-80 | واسطة | 10 | ||
| ص 6) | حمضي | CrO 3 + H 2 SO 4 | 80 | سريع | 10-100 |
1) تعمل المواد المحسسة على زيادة نسبة حفر المسار عن طريق كسر الروابط أو زيادة الحجم الحر. 2) تعمل المواد المثبطة على تقليل نسبة حفر المسار. بدلاً من ذلك، يمكن معالجة مسارات الأيونات حراريًا. 3) نطاق درجة حرارة حمام الحفر النموذجي. تزداد معدلات الحفر بشكل كبير مع التركيز ودرجة الحرارة. 4) يعتمد الحفر المحوري على سرعة حفر المسار (v<sub> t</sub>) ، بينما يعتمد الحفر القطري على سرعة الحفر العامة (v<sub> g</sub>) . 5) الانتقائية (نسبة العرض إلى الارتفاع، نسبة حفر المسار) = سرعة حفر المسار / سرعة الحفر العامة = v<sub>t</sub> / v<sub> g </sub>. 6) تتطلب هذه الطريقة إزالة رواسب أكسيد المعدن المتبقية باستخدام محاليل حمض الهيدروكلوريك المائية.
النسخ
يمكن استنساخ مسارات الأيونات المحفورة باستخدام البوليمرات [ 37 ] أو المعادن [ 12 ] [ 38 ] . ويمكن استخدام النسخة والقالب معًا كمادة مركبة . ويمكن فصل النسخة عن القالب ميكانيكيًا أو كيميائيًا. تُحضّر النسخ البوليمرية بملء المسار المحفور بمادة أولية سائلة من البوليمر ومعالجتها . ويمكن تنشيط المعالجة بواسطة عامل حفاز ، أو الأشعة فوق البنفسجية ، أو الحرارة . أما النسخ المعدنية، فيمكن تحضيرها إما بالترسيب الكيميائي أو بالترسيب الكهربائي . ولاستنساخ المسام النافذة، يُرسب غشاء كاثودي على أحد جانبي الغشاء، ثم يُغمر الغشاء في محلول ملح معدني. ويكون الغشاء الكاثودي سالب الشحنة بالنسبة إلى المصعد، الموضوع على الجانب المقابل من الغشاء. وتنجذب أيونات المعدن الموجبة نحو الكاثود، حيث تلتقط الإلكترونات وتترسب على شكل غشاء معدني متراص. أثناء الترسيب الكهربائي، تمتلئ القنوات تدريجيًا بالمعدن، ويتم التحكم في أطوال الأسلاك النانوية عن طريق زمن الترسيب. يؤدي الترسيب السريع إلى أسلاك متعددة البلورات، بينما يؤدي الترسيب البطيء إلى أسلاك أحادية البلورة. يتم الحصول على نسخة طبق الأصل قائمة بذاتها عن طريق إزالة القالب بعد ترسيب طبقة حاملة على جانب المصعد من الغشاء.
تُصنع شبكات الأسلاك المتداخلة عن طريق الترسيب الكهربائي في أغشية محفورة بمسارات متعددة الزوايا. ويتم الحصول على شبكات ثلاثية الأبعاد قائمة بذاتها ذات تعقيد قابل للتعديل وإمكانية توصيل الأسلاك فيما بينها. [ 39 ]
تُصنع الأسلاك النانوية المجزأة عن طريق تغيير القطبية أثناء الترسيب الكهربائي. [ 40 ] ويتم ضبط طول القطعة من خلال مدة النبضة. وبهذه الطريقة، يمكن ضبط الخصائص الكهربائية والحرارية والبصرية.
نسخة معدنية قائمة بذاتها لمسارات الأيونات المحفورة في الحاسوب
شبكة أسلاك متداخلة
حزمة من الأسلاك النانوية البلاتينية المجزأة
التطبيقات
التكنولوجيا الدقيقة : يجري تطوير الأدوات الميكانيكية الشائعةفي العالم المادي، بل واستبدالها في بعض التطبيقات، بحزم الجسيمات . في هذا المجال، تعمل حزم الفوتونات والإلكترونات على تعديل قابلية ذوبان البوليمرات الحساسة للإشعاع، والتي تُعرف باسم " المقاومات "، بينما تحمي تقنية التغطية منطقة محددة من التعرض للإشعاع والتآكل الكيميائي والتآكل الناتج عن اصطدام الذرات . ومن المنتجات النموذجية التي تُصنع بهذه الطريقة الدوائر المتكاملة والأنظمة الدقيقة . ويتوسعمجال التكنولوجيا الدقيقة حاليًا ليشمل تقنية النانو . ويعتمدفرع حديث من التصنيع الدقيق على معالجة الأيونات الفردية .
الجيولوجيا: تُعدّ مسارات الأيونات مفيدة لأنها قد تبقى دون تغيير لملايين السنين في المعادن. وتُعطي كثافتها معلومات عن الوقت الذي تصلّب فيه المعدن من حالته المنصهرة، وتُستخدم كساعات جيولوجية في تحديد عمر مسارات الانشطار النووي.
المرشحات : كانت المرشحات متجانسة المسام من أوائل تطبيقات تقنية تتبع الأيونات [ 8 ] ، ويتم تصنيعها الآن من قبل العديد من الشركات. [ 41 ] استخدم بيك وشولتز أغشية الميكا ذات مسام تتبع الأيونات لتحديد آلية الانتشار المعاق في المسام النانوية. [ 42 ] [ 43 ]
تصنيف الجسيمات الميكروية والنانوية : تعتمد مقاومة قناة مملوءة بمحلول إلكتروليتي على حجم الجسيم المار عبرها. [ 10 ] تُطبق هذه التقنية على عدّ وتحديد حجم خلايا الدم الحمراء الفردية، والبكتيريا، وجزيئات الفيروسات.
مستشعر الرقم الهيدروجيني : تتميزالقنوات المشحونة المملوءة بمحلول إلكتروليتي بموصلية سطحية ، بالإضافة إلى الموصلية الحجمية المعتادة للمحلول. تجذب الأيونات المرتبطة بالسطح المشحون سحابة من الأيونات المضادة المتحركة . تشكل الأيونات الثابتة والمتحركة طبقة مزدوجة . في القنوات الصغيرة، تكون الموصلية السطحية مسؤولة عن معظم نقل الشحنة. في هذه القنوات، تتجاوز الموصلية السطحية الموصلية الحجمية . يمكن أن تشغل البروتونات المرتبطة بقوة الشحنات السطحية السالبة. عند انخفاض الرقم الهيدروجيني (ارتفاع تركيز البروتونات)، تتعادل شحنة الجدار تمامًا، وتختفي الموصلية السطحية. نظرًا لاعتماد الموصلية السطحية على الرقم الهيدروجيني، تصبح القناة مستشعرًا للرقم الهيدروجيني. [ 44 ]
المسامات المقوّمة للتيار : تُصنع المسامات غير المتناظرة عن طريق الحفر من جانب واحد. ويؤدي عدم التناظر الهندسي إلى عدم تناظر في التوصيل. تشبه هذه الظاهرة الصمام الكهربائي، حيث تتميز المسامات بحالتين للتوصيل: مفتوحة ومغلقة. عند تجاوز جهد معين، يُفتح الصمام، وعند انخفاضه، يُغلق. [ 45 ] [ 46 ]
قناة حساسة للحرارة : يتم الحصول عليها عن طريق تبطين القناة بهلام حساس للحرارة . [ 47 ]
المستشعر الحيوي : يُغير التعديل الكيميائي لجدار القناة تفاعله مع الجسيمات المارة. ترتبط أغلفة جدارية مختلفة بجزيئات محددة وتؤخر مرورها. وبهذا المعنى، يتعرف الجدار على الجسيم المار. على سبيل المثال، ترتبط شظايا الحمض النووي DNA بشكل انتقائي بشظاياها المكملة. تُقلل الجزيئات المرتبطة حجم القناة. ويعكس التغير في المقاومة الناتج تركيز الجزيء. [ 48 ]
التوصيل غير المتجانس : تعمل المنصة المغطاة بالعديد من الأسلاك الحرة كباعث مجال ذي مساحة كبيرة. [ 49 ]
الطبقات المغناطيسية المتعددة : تعمل الأسلاك النانوية المكونة من طبقات مغناطيسية/غير مغناطيسية متناوبة كمستشعرات مغناطيسية. على سبيل المثال، تُصنع أسلاك نانوية من الكوبالت/النحاس من محلول إلكتروليتي يحتوي على كلا المعدنين. عند الجهد المنخفض، يترسب النحاس النقي بينما يقاوم الكوبالت الترسيب الكهربائي. عند الجهد العالي، يترسب كلا المعدنين على شكل سبيكة. إذا كان المحلول الإلكتروليتي يحتوي بشكل أساسي على الكوبالت، تترسب سبيكة مغناطيسية من الكوبالت والنحاس بنسبة عالية من الكوبالت. تعتمد الموصلية الكهربائية للسلك متعدد الطبقات على المجال المغناطيسي الخارجي المُطبق. يزداد الترتيب المغناطيسي لطبقات الكوبالت مع زيادة شدة المجال المُطبق. في غياب المجال المغناطيسي، تُفضل الطبقات المغناطيسية المتجاورة الترتيب المتعاكس. في وجود المجال المغناطيسي، تُفضل الطبقات المغناطيسية التوجه الموازي للمجال المغناطيسي. يتوافق التوجه الموازي مع انخفاض المقاومة الكهربائية. يُستخدم هذا التأثير في رؤوس قراءة وسائط التخزين المغناطيسية (تأثير المقاومة المغناطيسية العملاقة). [ 50 ]
الإلكترونيات الدورانية : يتكون هيكل صمام الدوران من طبقتين مغناطيسيتين مختلفتي السماكة. تتميز الطبقة السميكة بثبات مغناطيسي أعلى وتُستخدم كمستقطب. أما الطبقة الرقيقة فتُستخدم كمحلل. وبحسب اتجاه مغنطتها بالنسبة للمستقطب (موازٍ أو متعاكس)، تكون موصليتها منخفضة أو عالية على التوالي. [ 51 ]
الأسطح المائلة ذات الطلاء الكاره للماء تتميز في الوقت نفسه بخاصية كراهية الماء الفائقة والتباين الاتجاهي، [ 18 ] وتُظهر اتجاهًا مفضلًا للنقل. وقد ثبت أن هذا التأثير يحول الاهتزاز إلى انتقال. [ 52 ]
قناة انتقال الجسيمات . يتناسب انخفاض التيار العابر طرديًا مع حجم الجسيم.
مستشعر الرقم الهيدروجيني : تمثل الدائرة المتحركة المقطع العرضي لقناة سالبة الشحنة. اليسار: عند انخفاض الرقم الهيدروجيني، تكون جميع الشحنات السطحية مشغولة بالبروتونات (موصلية منخفضة). اليمين: عند ارتفاع الرقم الهيدروجيني، تكون جميع الشحنات السطحية متاحة (موصلية عالية).
المسام غير المتماثلة تنقل الأيونات الموجبة بشكل تفضيلي من اليمين إلى اليسار.
قناة حساسة للحرارة . تفتح القناة المبطنة بالهيدروجيل فوق درجة الحرارة الحرجة للهيدروجيل وتغلق تحتها.
مستشعر حيوي متخصص . تعتمد المقاومة الكهربائية لقناة مغلفة بمادة متفاعلة مناعية على تركيز جزيء معين.
مصفوفة باعثات الحقول
مستشعر مغناطيسي متعدد الطبقات . مجال مغناطيسي منخفض : اتجاه مضاد للتوازي ومقاومة عالية. مجال مغناطيسي عالٍ : اتجاه متوازٍ ومقاومة منخفضة.
محلل الدوران: يعتمد فقد الطاقة للإلكترونات المستقطبة دورانيًا على الاتجاه المغناطيسي للمحلل. اليسار: المستقطب (أزرق: دوران لأعلى). اليمين: المحلل (أزرق: دوران لأعلى؛ أحمر: دوران لأسفل).
نسيج مسار مائل ذو خصائص نقل غير متماثلة.
ملحوظات
- ↑ د. أ . يونغ (1958). "تآكل أضرار الإشعاع في فلوريد الليثيوم". مجلة نيتشر . 182 (4632): 375-377 . Bibcode : 1958Natur.182..375Y . doi : 10.1038/182375a0 . PMID 13577844. S2CID 4282512 .
- 1 2 3 4 5 آر. إل. فليشر؛ بي. بي. برايس؛ آر. إم. ووكر (1975). آثار الجسيمات النووية في المواد الصلبة . المجلد 220. مطبعة جامعة كاليفورنيا . الصفحات 30-39 . doi : 10.1038/scientificamerican0669-30 . ISBN 978-0-520-02665-0PMID 5769561
{{cite book}}تم|journal=تجاهله ( مساعدة ) - 1 2 ف. سيتز؛ ج. س. كوهلر (1956). ف. سيتز؛ د. تورنبول (محرران). "فيزياء الحالة الصلبة" . دار النشر الأكاديمية : 307. رقم مكتبة الكونغرس 55012299 .
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ م. توليموند؛ س. دوفور؛ أ. مفتاح؛ إ. بوميه (2000). "العمليات الحرارية العابرة في تشعيع العوازل غير العضوية البلورية بالأيونات الثقيلة". الأدوات والأساليب النووية ب . 166-167 : 903-912 . Bibcode : 2000NIMPB.166..903T . doi : 10.1016/S0168-583X(99)00799-5 .
- ↑ جي. ريمرت؛ واي. إيال؛ بي إي فيشر؛ آر. سبور (1995). "نفاذية الغاز والمقطع العرضي لمسارات الأيونات الكامنة في البوليمرات". الأدوات والأساليب النووية ب . 105 ( 1-4 ): 197-199 . رمز Bibcode : 1995NIMPB.105..197R . doi : 10.1016/0168-583X(95)00576-5 .
- ^ ر. سبور (1990). المسارات الأيونية والتكنولوجيا الدقيقة . عرض eg Verlag . رقم ISBN 978-3-528-06330-6أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 16 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 سبتمبر 2011 .
- 1 2 دبليو. دي. ويليامز؛ إن. جيوردانو (1984). "تصنيع أسلاك معدنية بقطر 80 أنغستروم". مراجعة الأدوات العلمية . 55 (3): 410-412 . رمز Bibcode : 1984RScI...55..410W . doi : 10.1063/1.1137752 .
- 1 2 آر. إل. فليشر؛ بي. بي. برايس؛ آر. إم. ووكر (1963). "طريقة لتشكيل ثقوب دقيقة بأبعاد قريبة من الأبعاد الذرية". مراجعة الأدوات العلمية . 34 (5): 510-512 . Bibcode : 1963RScI...34..510F . doi : 10.1063/1.1718419 .
- ↑ ب. أبيل (2003). "تأثيرات أيون سويفت في البوليمرات: تطبيقات صناعية". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم ب . 208 : 11-20 . رمز Bibcode : 2003NIMPB.208...11A . doi : 10.1016/S0168-583X(03)00634-7 .
- 1 2 ر. و. ديبلوا؛ س. ب. بين (1970). "عدّ وتحديد حجم الجسيمات دون الميكرونية بتقنية النبض المقاوم". مراجعة الأدوات العلمية . 41 (7): 909-916 . Bibcode : 1970RScI...41..909D . doi : 10.1063/1.1684724 .
- 1 2 دبليو. جيه. بيتزني؛ جيه . إيه. كوين (1969). "أغشية معايرة بجدران مسامية مطلية". مجلة ساينس . 166 (3906): 751-753 . Bibcode : 1969Sci...166..751P . doi : 10.1126/science.166.3906.751 . PMID 5823313. S2CID 1807195 .
- 1 2 جي. إي. بوسين (1970). "طريقة لتشكيل أسلاك ذات قطر صغير جدًا". مراجعة الأدوات العلمية . 41 (5): 772-774 . Bibcode : 1970RScI...41..772P . doi : 10.1063/1.1684640 .
- ↑ ج. فيتر. "شعيرات معدنية قائمة بذاتها" . هيئة المسح الجيولوجي دارمشتات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-04-2010 .
- ↑ ي. إيال؛ ك. غاسان (1999). "ملاحظة مسارات الأيونات الثقيلة الكامنة في البوليميد باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء ب . 156 ( 1-4 ): 183-190 . Bibcode : 1999NIMPB.156..183E . doi : 10.1016/S0168-583X(99)00269-4 .
- ↑ جيه إف زيغلر (1980). دليل مقاطع التوقف للأيونات النشطة في جميع العناصر . دار بيرغامون للنشر . رقم ISBN 978-0-08-021607-2.
- ↑ "حساب المسافة والتوقف" . Srim.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-01-2013 .
- ↑ م. ليندبيرغ؛ ك. هيورت (2004). "دراسة شاملة للهياكل الدقيقة ذات النسبة العالية بين الطول والعرض في لوحات الدوائر المرنة باستخدام تقنية تتبع الأيونات". تقنيات الأنظمة الدقيقة . 10 ( 8-9 ): 608-621 . doi : 10.1007/s00542-003-0339-2 . S2CID 109327888 .
- 1 2 ر. سبور؛ ج. شارما؛ ب. فورسبيرغ؛ م. كارلسون؛ أ. هالين؛ ل. ويستربيرغ (2010). "عدم تناظر ضربات مسارات الأيونات فائقة الكراهية للماء المائلة". لانغمير . 26 (9): 6790-6796 . doi : 10.1021/la904137t . PMID 20085343 .
- ↑ سي. ريدل؛ آر. سبور (1980). "خصائص نقل مرشحات المسار النووي". مجلة علوم الأغشية . 7 (2): 225-234 . doi : 10.1016/S0376-7388(00)80083-6 .
- 1 2 ر. سبور؛ س. زيت؛ ب. إ. فيشر؛ هـ. كيسويتر؛ ب. أبيل؛ إ. غونكو؛ ل. ويستربيرغ (2010). "التصنيع المُتحكم به للأسلاك النانوية والقنوات ذات مسارات الأيونات". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء ب . 268 (6): 676-686 . Bibcode : 2010NIMPB.268..676S . doi : 10.1016/j.nimb.2009.12.017 . hdl : 10069/32233 .
- 1 2 ب. إ. فيشر؛ م. هيس؛ م. تشوليفا (2003). "حول فن إطلاق الأيونات المفردة". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء ب . 210 : 285-291 . Bibcode : 2003NIMPB.210..285F . doi : 10.1016/S0168-583X(03)01038-3 .
- ↑ "جدول النوى" . Atom.kaeri.re.kr . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-01-2013 .
- ↑ "مخطط تفاعلي للنويدات" . Nndc.bnl.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 يناير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2013 .
- ↑ 10 2 حدث انشطار/ثانية
- ↑ "Brookhaven Tandem Van de Graaf" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2011 .
- ↑ مرافق التشعيع التابعة لمركز أبحاث الأيونات الثقيلة (GSI) مؤرشفة في 13 مارس 2008 على موقع Wayback Machine
- ↑ "أنظمة مسرعات الجهد العالي" . Highvolteng.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2013 .
- ↑ "تقدير حاجز كولوم" . Physicsconsult.de . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-01-2013 .
- ↑ بالنسبة للحديد، نسبة الكتلة M Fe /me ~ 10 5
- ↑ آر إل فليشر؛ بي بي برايس؛ آر إم ووكر (1965). "آلية تصاعد انفجار الأيونات لتكوين مسارات الجسيمات المشحونة في المواد الصلبة". مجلة الفيزياء التطبيقية . 36 (11): 3645-3652 . Bibcode : 1965JAP....36.3645F . doi : 10.1063/1.1703059 .)
- ^ K. Nordlund، M. Ghaly، RS Averback، M. Caturla، T. Diaz de la Rubia، J. Tarus (1998). “عيب الإنتاج في شلالات الاصطدام في أشباه الموصلات الأولية والمعادن FCC”. المراجعة البدنية ب . 57 (13): 7556. بيب كود : 1998PhRvB..57.7556N . دوى : 10.1103/PhysRevB.57.7556 .
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ) - ↑ ر. كاتز (1978). "نظرية بنية المسار في علم الأحياء الإشعاعي وفي الكشف عن الإشعاع". الكشف عن المسار النووي . 2 (1): 1-28 . doi : 10.1016/0145-224X(78)90002-9 .
- ↑ م. توليموند؛ س. دوفور؛ أ. مفتاح؛ إ. بوميه (2000). "العمليات الحرارية العابرة في تشعيع العوازل غير العضوية البلورية بالأيونات الثقيلة". الأدوات والأساليب النووية ب . 166-167 : 903-912 . Bibcode : 2000NIMPB.166..903T . doi : 10.1016/S0168-583X(99)00799-5 .
- ↑ PYApel، IV Blonskaya، AY Didyk، SN Dmitriev، OL Orelovitch، D. Root، LI Samoilova، VA Vutsadakis (2001). "التحكم المعزز بالمواد الفعالة سطحياً في مورفولوجيا مسام الحفر بالمسارات". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم ب . 179 (1): 55-62 . Bibcode : 2001NIMPB.179...55A . doi : 10.1016/S0168-583X(00)00691-1 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ LCT Man؛ P. Apel؛ T. Cheung؛ L. Westerberg؛ KN Yu؛ C. Zet؛ R. Spohr (2007). "تأثير عامل سطحي على حفر مسار أيوني مفرد. تحضير ومعالجة أسلاك دقيقة أسطوانية فردية". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم ب . 265 (2): 621-625 . Bibcode : 2007NIMPB.265..621M . doi : 10.1016/j.nimb.2007.09.029 .
- ↑ "P. Apel, R. Spohr: مقدمة في حفر مسارات الأيونات في البوليمرات" . Ion-tracks.de. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-04-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-01-2013 .
- ↑ بي بي برايس؛ جي إم كومستوك؛ آر إل فليشر؛ دبليو آر جيارد؛ إتش آر هارت؛ جي إي نيكولز (1971). "آثار الأشعة الكونية في البلاستيك: تجربة قياس الجرعات في خوذة أبولو". مجلة ساينس . 172 (3979): 154-157 . رمز Bibcode : 1971Sci...172..154C . doi : 10.1126/science.172.3979.154 . PMID 17735223. S2CID 13108585 .
- ↑ انظر: الطلاء والطلاء الكهربائي
- ↑ م. راوبر؛ إ. ألبر؛ س. مولر؛ ر. نيومان؛ أ. بيشت؛ س. روث؛ أ. شوكل؛ م. إ. تويميل-مولاريس؛ و. إنسينجر (2011). "شبكات أسلاك نانوية ثلاثية الأبعاد عالية التنظيم بدون دعامات، ذات تعقيد قابل للتعديل وتوصيل بين الأسلاك لتكامل الأجهزة". رسائل نانو . 11 (6): 2304-2310 . Bibcode : 2011NanoL..11.2304R . doi : 10.1021/nl2005516 . PMID 21608990 .
- ↑ م. راوبر؛ ج. بروتز؛ ج. دوان؛ ج. ليو؛ س. مولر؛ ر. نيومان؛ أ. بيشت؛ م. إي. تويميل-مولاريس؛ و. إنسينجر (2010). "أسلاك نانوية مجزأة من البلاتين بالكامل ذات مورفولوجيا مضبوطة من خلال التحكم في توزيع الإلكتروليت الموضعي في قنوات نانوية سائلة أثناء الترسيب الكهربائي". مجلة الكيمياء الفيزيائية ج . 114 (51): 22502-22507 . doi : 10.1021/jp108889c .
- ↑ "شركات مسارات الأيونات" . Physicsconsult.de. 2011-07-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-01-21 .
- ↑ بيك، ر. إي.؛ شولتز، ج . س. (18 ديسمبر 1970). "الانتشار المعاق في الأغشية المسامية الدقيقة ذات هندسة المسام المعروفة". مجلة ساينس . 170 (3964): 1302-1305 . رمز Bibcode : 1970Sci...170.1302B . doi : 10.1126/science.170.3964.1302 . ISSN 0036-8075 . PMID 17829429. S2CID 43124555 .
- ↑ بيك، روبرت إي.؛ شولتز، جيروم إس. (يناير 1972). "إعاقة انتشار المذاب داخل الأغشية كما تم قياسها باستخدام أغشية دقيقة المسام ذات هندسة مسام معروفة". مجلة بيوكيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - الأغشية الحيوية . 255 (1): 273-303 . doi : 10.1016/0005-2736(72)90028-4 . hdl : 2027.42/34175 . PMID 4334681 .
- ↑ أ. وولف؛ ن. ريبر؛ ب. يو. أبيل؛ ب. إي. فيشر؛ ر. سبور (1995). "نقل الإلكتروليت في الأنابيب الشعرية أحادية المسار المشحونة". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء ب . 105 ( 1-4 ): 291-293 . رمز Bibcode : 1995NIMPB.105..291W . doi : 10.1016/0168-583X(95)00577-3 .
- ↑ PY Apel, YE Korchev, Z. Siwy, Z.; R. Spohr, M. Yoshida (2001). "غشاء مسار أيوني أحادي شبيه بالصمام الثنائي مُحضّر بتقنية الإيقاف الكهربائي". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء B. 184 ( 3): 337–346 . Bibcode : 2001NIMPB.184..337A . doi : 10.1016/S0168-583X(01)00722-4 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ ب. راميريز؛ ب. يو. أبيل؛ ج. سيرفيرا؛ س. مافي (2008). "بنية المسام ووظيفة المسام النانوية الاصطناعية ذات الشحنات الثابتة: شكل الطرف وخصائص التقويم". تقنية النانو . 19 (31) 315707. Bibcode : 2008Nanot..19E5707R . doi : 10.1088/0957-4484/19/31/315707 . PMID 21828799. S2CID 43193256 .
- ↑ م. تامادا؛ م. يوشيدا؛ م. أسانو؛ هـ. أوميتشي؛ ر. كاتاكاي؛ ر. سبور؛ ج. فيتر (1992). "الاستجابة الحرارية لمسام مسارات الأيونات في أغشية البوليمر المشترك من ميثاكريلويل-ل-ألانين ميثيل إستر وثنائي إيثيلين جليكول-بيس-أليل كربونات (CR-39)". بوليمر . 33 (15): 3169-3172 . doi : 10.1016/0032-3861(92)90230-T .
- ↑ إل تي سيكستون؛ إل بي هورن؛ سي آر مارتن (2007). "تطوير مسامات نانوية مخروطية اصطناعية لتطبيقات الاستشعار الحيوي". أنظمة بيولوجية جزيئية . 3 (10): 667-685 . doi : 10.1039/b708725j . PMID 17882330 .
- ↑ ف. ماورر؛ أ. دانغوال؛ د. ليسينكوف؛ ج. مولر؛ م. إ. تويميل-مولاريس؛ س. تراوتمان؛ ج. بروتز؛ هـ. فويس (2006). "الانبعاث الميداني لأسلاك نانوية نحاسية مُنمّاة في أغشية بوليمرية ذات مسارات أيونية". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء ب . 245 (1): 337-341 . رمز Bibcode : 2006NIMPB.245..337M . doi : 10.1016/j.nimb.2005.11.124 .
- ^ ل. بيروكس. جي إم جورج . جي إف ديسبريس؛ جيم ليروي؛ إي. فيرين؛ ر. ليجراس؛ ك. أوناديلا؛ أ. فيرت (1994). “المقاومة المغناطيسية العملاقة في الأسلاك النانوية المغناطيسية متعددة الطبقات”. رسائل الفيزياء التطبيقية . 65 (19): 2484–2486 . بيب كود : 1994ApPhL..65.2484P . دوى : 10.1063/1.112672 .
- ↑ ب. دودين؛ ج. ب. أنسرميه (1997). "مواد ذات بنية نانوية للإلكترونيات الدورانية" . أخبار الفيزياء الأوروبية . 28 (1): 14-17 . Bibcode : 1997ENews..28...14D . doi : 10.1007/s00770-997-0014-8 . S2CID 123078833 .
- ↑ "تحويل الاهتزاز إلى حركة انتقالية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-01-2013 .
روابط خارجية
الوسائط المتعلقة بمسار الأيونات على ويكيميديا كومنز
- التكنولوجيا الدقيقة
- تقنية النانو
- تأثيرات الإشعاع





