Курсовая работа: ЯМР-исследования наноструктурированных композитов на основе пористых матриц

Содержание



Введение………………………………………………………………..………….3

Глава 1 Основы методики ядерного магнитного резонанса………..………….5

1.1 Теоретические основы ядерного магнитного резонанса……..….……..…...5

1.2 Время спин-решеточной релаксации………………………….…..………....7

1.3 Химический сдвиг, парамагнитный сдвиг, сдвиг Найта…..……..……..…10

1.4 Импульсные последовательности…………………………………..…..…..12

1.5 Устройство спектрометра…………………………………………….....…..15

Глава 2 ЯМР-исследование металлов в нанопористых матрицах……..….....18

2.1 Исследование галлия и индия в наноструктурах………………….....……18

2.2 Сплав галлий-индий в нанопористой матрице…………………….…...….23

2.3 Сплав галлий-олово в наноструктуре……………………………..……..…25

Глава 3 Изучение сплава галлий – индий – олово эвтектического состава, введенного в нанопористую матрицу………………………………..………....29

3.1 Подготовка образцов…………………………………………………..…….29

3.2 Проведение измерений………………………………………………...…….31

3.3 Обсуждение……………………………………………………………......…32

Заключение…………………………………………………….…………...……38

Литература………………………………...………………………….………….39
























2

Введение

• наши дни интерес к наноструктурам неуклонно растет, что объясняется широкими возможностями их научного и практического применения. В то же время важной проблемой является изменение свойств веществ при уменьшении их характерных размеров. Некоторые свойства систем с пониженной размерностью отличаются от свойств объемных материалов. Например, размерные эффекты влияют на фазовые переходы,

приводят к их температурному смещению и размытию. При понижении размеров также могут возникать новые кристаллические структуры, не наблюдаемые в объеме. Для наноструктурированных металлов были выявлены изменения их атомной и молекулярной подвижности, которые могут сказаться на изменении скорости диффузии. Влияние размерных эффектов необходимо учитывать при создании наноразмерных приборов.

Систему с пониженной размерностью возможно создать, введя металл в некоторую пористую химически нейтральную матрицу. При использовании в качестве матрицы искусственных опалов можно добиться получения упорядоченного ансамбля частиц с размерами, заданными геометрией пор. Если же взять в качестве матрицы пористое стекло, то возможно создание хаотичного ансамбля наноструктурированных частиц [2].

На данный момент имеет место широкое применение наноструктурированных материалов в науке и технике. Возможно создание безртутных термометров, жидких теплоносителей, аккумуляторов повышенной емкости и пониженных размеров, противопожарных сенсоров и прочих электронных приборов. Уже сегодня в продаже имеются медицинские термометры, в которых вместо ртути используется сплав Ga-In-Sn, температура плавления которого составляет 17°С. Этот же сплав, получивший торговое название «галинстан», рекомендован для