plazmaszintézisben

A plazmaszintézis a plazma állapotának felhasználásával történő anyagkészítés. A plazma ionizált gáz, amelyben elektronok, pozitívionok és szabad gyökök találhatók. E gyengén rendezet energiák olyan kémiai reakciókat indíthatnak be, amelyeket normál körülmények között nehéz megvalósítani. A módszer lehetővé teszi nanorészecskék, vékony filmek vagy más nanostruktúrák előállítását alacsonyabb hőmérsékleten és gyakran rövidebb idő alatt, mint hagyományos módszereknél.

Mechanizmus: A plazma energiája és összetétele révén képződő szabad gyökök, ionok és elektronenergia-sugarak részt vesznek a kiindulási anyagok bomlásában és kötésképződésében. A részecskék növekedését a gáz összetétele, nyomása, hőmérséklete és a felhasznált teljesítmény szabályozza. Ennek eredményeként állíthatók elő különböző méretű és összetételű anyagok.

Módszerek és berendezések: a plazmaszintézist különböző plazmák segítségével végzik, például DC vagy RF plazmával, illetve mikrohullámú plazmával. Gyakori alkalmazások közé tartozik a plazmával támogatott vékonyfilm-készítés (PECVD) és plazmában előállított nanoszerkezetek növekedése.

Alkalmazási területek: nanorészecskék és vékony filmek előállítása fém-oxidok, nitridok és szénalapú anyagok területén; katalitikus és optoelektronikai alkalmazások; felületi módosítások és biomedicinális kutatások.

Előnyök és korlátok: alacsonyabb hőmérsékletű kezelés, tisztaság és gyorsaság; hátrányai közé tartozik a folyamat összetettsége, a részecske méret- és alakeloszlásának kontrollálhatósága nehézségei, a berendezések költsége és a skálázás korlátai, valamint a potenciális szennyeződés-kockázat.