Nghiên cứu sinh Cao Tuấn Anh bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ Vật lý “Nghiên cứu công nghệ chế tạo, các tính chất và khả năng ứng dụng của vật liệu xốp nano SiC vô định hình”

Ngày 31/7/2015, tại Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nghiên cứu sinh Cao Tuấn Anh - Phó Trưởng khoa Khoa học Tự nhiên - Kỹ thuật Công nghệ Trường Đại học Tân Trào đã bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ, chuyên ngành Vật lý với đề tài “Nghiên cứu công nghệ chế tạo, các tính chất và khả năng ứng dụng của vật liệu xốp nano SiC vô định hình”

Dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.TS. Đào Trần Cao luận án đã đạt được các kết quả sau:

Đã nghiên cứu chế tạo thành công lớp aSic xốp trên màng mỏng aSiC với các thông số về hình thái của lớp xốp có thể điều khiển được, đặc biệt là đã chế tạo được lớp aSiC xốp với hình thái cột xốp bắt đầu ngay từ mặt mẫu cho đến hết màng mỏng aSiC.

Đã phát hiện ra rằng khi ăn mòn anốt aSiC trong dung dịch HF/H₂O loãng thì C trong aSiC luôn được ăn mòn theo cơ chế ăn mòn gián tiếp, còn Si trong aSiC được ăn mòn theo cơ chế ăn mòn gián tiếp khi mật độ dòng anốt nhỏ và gián tiếp khi mật độ dòng anốt lớn, cơ chế ăn mòn gián tiếp Si làm cho hình thái của lớp aSiC có dạng cột xốp.

Đã thấy rằng khi ăn mòn anốt aSiC trong dung dịch HF/EG loãng thì Si trong aSiC được ăn mòn theo cơ chế ăn mòn trực tiếp còn C rất ít bị ăn mòn, cơ chế ăn mòn Si trực tiếp làm cho hình thái của lớp aSiC là dạng rễ cây.

Đã nghiên cứu cho thêm chất hoạt hoá bề mặt TX100 hoặc chất oxy hoá H₂O₂ vào dung dịch HF/H₂O để tăng cường quá trình ăn mòn xốp aSiC (đặc biệt là khi mật độ dòng ăn mòn nhỏ), đã tìm ra mật độ TX100 và H₂O₂ cho một số trường hợp.

Đã quan sát thấy rằng aSiC xốp phát huỳnh quang mạnh hơn rất nhiều lần các màng aSiC trước khi ăn mòn với phổ huỳnh quang gồm ba vùng: đỏ, xanh lá cây và tím – xanh dương; đã phát hiện sự liên quan chặt chẽ giữa sự phát quang trong vùng bước song tím – xanh dương với oxy.

Đã chế tạo thành công một số cấu trúc đặc biệt của lớp aSiC xốp, mở ra các khả năng ứng dụng mới cho loại vật liệu này.

Đã nghiên cứu thành công một số ứng dụng mới của vật liệu aSiC xốp, đó là ứng dụng cho phân tích lượng vết các phân tử hữu cơ sử dụng kỹ thuật tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) với hệ số tăng cường Raman đạt tới trên 10⁹ lần.

Hội đồng đánh giá luận án đáp ứng yêu cầu của một luận án Tiến sĩ chuyên ngành Vật lý chất rắn. Kết luận của Hội đồng đề nghị Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam công nhận học vị và cấp bằng Tiến sĩ Vật lý, chuyên ngành Vật lý chất rắn cho NCS Cao Tuấn Anh theo quy định hiện hành. Luận án được Hội đồng đánh giá cao và nhất trí thông qua.

Dưới đây là một số hình ảnh: