Установка для получения пленок лэнгмюра-блоджетт

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) НТНО ЗОБ РЕТ ат 1, зоб етени Цель и ва пленок На фи на фиг.2 -зону до сж вид сверху ЛБ-пленки(71) Институт энергетических проблем химической физики АН СССР(56) Оапез О,Е, пзооЬе Мопдауегз О 9 пЫ-баз 1 мегГасез, И 3, птегзсепсе РцЬ 1966,РосКе 1 з Й,// патоге 891, ч.43, р.437.ВоЬелз 6.6., Ипсец Р.Я., Вагоач"ч.А // Роуз. Тесово, 1981. ч.12, р,69.54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК ЛЗНГМЮРА-БЛОДЖЕТТГ 57) Использование: получение мономолекулярных органических пленок ЛэнгмюраИзобретени учения мономо пленок Лэнгм быть использов лекулярной эле тографии, мо оптоэлектрони к формации, произ ческих сенсоров е относится к технике поллекулярных органичзских юра-Блонджетт и может ано.в нанотехнологии,моктронике, электронной лилекулярной инженерии, е, технике накопления инводстве газовых и биологии т.п. р я - повышение качест 1 показан общий вид установки; вид сверху на барьер и рабочую тия барьера и пленки; на фиг.З -на барьер в процессе нанесения на подложку.Блоджетт для нанотехнологии, молекулярной электроники, электронной литографии, молекулярной инженерии, оптоэлектроники, техники накопления информации, газовых сенсоров и т.п, Сущность изобретения: установка содержит ванну и барьер, который выполнен в виде замкнутой ленты постоянного пе; иметра, Она ограничивает рабочую зон ванны. Одна часть ленты закреплена не одвижно. Другая часть выполнена из плуга о материала и в форме полуокру;а,ости до сжатия барьера. Она контактирует с подвижными стержнями для сжатия полуокружности барьера, в пределе преобразуя ее в ряд полуокружностей, Стержни расположены перпендикулярно рабочей зоне ванны. 3 ил,Установка для получения пленок Лэнг- С) мюра-Бладжетт содержит ванну 1, подвиж- (р ный барьер 2, систему привода барьера 2 в д виде двигателя 3 для перемещения барьера 2, измеритель поверхностного давления, . выполненный в виде весов:4 с устройством 5 обратной связи с двигателем 3 барьера 2, . систему 6 опускания подложки 7, Ванна 1 размещена в защитном коробе 8 и имеет а систему 9 фильтрации и осушки воздуха, Барьер 2 выполнен в виде замкнутой ленты постоянного периметра для ограничения рабочей зоны ванны 1 и пересечения поверхности монослоя, при этом одна часть ленты закреплена неподвижно в точках А и Б, а другая подвижная часть выполнена из упругого материала и в форме полуокружностидо сжатия барьера 2 и смонтирована с возможностью контактировэния с ПОДВижными держателями 10 для сжатия барьера 2, котооые выполнены в виде размещенных перпендикулярно рабочей зоне ванны 1 стержней,Работа установки осуществляется следующим образом.В ванне 1 размещены монослой 11 амфифильных молекул и жидкая субфаза 12.В начальном положении (до сжатия) барьер 2 (см,фиг,2) образует в периметре полуокружность, одна часть которой закреплена неподвижно в точках А и Б, а другая - натянута под действием сил поверхностного давления пленки в связи с тем, что при нанесении амфифильного вещества на поверхность субфазы 12 поверхностное натяжение последней уменьшается. Ряд стержней 10, перпендикулярных поверхности жидкой субфазы 12, сжимает полуокружность барьера 2, в пределе преобразуя ее в ряд полуокружностей 13 диаметром б (фиг,3). Таким образом, периметр барьера О+ Хкб=(+1)О, где О = = (АБ) - диаметр первоначальной полу- окружности, не изменяется в процессе сжатия, а площадь рабочей зоны 13 уменьшается, Так, для случая (п) равноотстоящих на расстояние б стержней 10 начальнаяд пс площадь рабочей зоны равна " а4.,7 гп бконечная, т,е, рабочая зона сжимается в и раз. Меняя количество стержней и соответственно расстояние между ними, можно получить любую степень сжатия, Отметим, что до самого последнего момента сжатия (до приближения стержней 10 к неподвижной части барьера 2) в данной конструкции отсутствуют узкие проливы, что обеспечивает изотропное сжатие лэнгмюровской пленки.По достижении нужной степени сжатия, фиксируемой по излому на изотерме "поверхностное давление - площадь пленки", т,е, при образовании плотноупакованного монослоя осуществляют нанесение ЛБ- пленки на твердую подложку 7 путем перпендикулярного пропускания последней через поверхностный монослой,Предлагаемая конструкция барьера 2 удобна также для нанесения ЛБ-пленок на поверхность волноводов путем пропускания последних через ряд полуокружностей, ограниченных стержнями 10, Таким образом можно наносить ЛБ-пленки сразу на несколько волноводов. Волноводы с нане сенными ЛБ-пленками находят использование и в нелинейной оптике,П р и м е р, Барьер изготавливают изфторопластовой ленты толщиной 0,3 мм и5 шириной 25 мм. Диаметр полуокружностисоставляет 300 мм, Сжимающие стержни 10изготавливают из фторопласта, диаметрстержней - 3 мм, расстояние между ними -20 мм, На поверхность рабочей зоны 13,10 ограниченной барьером 2, наносят смесьарахидоновой кислоты (АК) и тетрафинилпорфирина (ТФП) (в соотношении молекулярных долей 8:1) в хлороформе приконцентрации 1 мг/см . 15 35 40 20 25 30 45 50 55 После испарения растворителя с поверхности субфазы 12 сжимающие стержни 10 подводят к выпуклой части барьера 2 и осуществля ют сжатие со скоростью 10 мм/мин, одновременно измеряя зависимость "поверхностное давление - площадь, приходящаяся на одну молекулу" при помощи весом 4 Вильгельми, При достижении поверхностного давления 23 МН/м на изо терме появляется характерный излом, свидетельствующий о фазовом переходе "двумерная жидкость - двумерный кристалл", При этом давлении осуществляют нанесение ЛБ-пленки путем пропускания подложки 7 сквозь монослой, поддерживая поверхностное давление постоянньм с помощью устройства 5 обратной связи "весы- барьер", Полученная ЛБ-пленка обладает однородной и бездефектной структурой вплоть до 180 нанесенных монослоев,Таким образом, данная установка обеспечивает высокое качество наносимых ЛБ- пленок, отсутствие примесей и является существенно более простой и надежной в эксплуатации,Формула изобретения Установка для получения пленок Лэнгмюра-Блоджетт, содержащая ванну, подвижный барьер, выполненный в виде замкнутой ленты постоянного периметра, для ограничения рабочей зоны ванны и пересечения поверхностного монослоя, при этом одна часть ленты закреплена неподвижно, а другая - подвижная часть - смонтирована с возможностью контактирования с подвижными держателями для сжатия барьера, систему привода барьера, измеритель поверхностного давления с устройством обратной связи с барьером, систему опускания подложки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что; с целью повышения качества пленок, подвижная часть ленты барьера выполнена из упругого материала и в формеполуокружности до сжатия барьера, а держатели выполнены в виде набора размещенных перпендикулярно рабочей зоневанны стержней.1808409 Составитель Л. КольцоваТехред М. Моргентал орректор Е, Папп Редакто Производственно-издательский комбинат "Патен д, ул.Гагарина, 10 Заказ 1235 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5