Egenskaper til organisk-uorganiske hybridmaterialer

Abstract

Organisk uorganiske hybridmaterialer er en relativt ny stoffklasse hvor egenskapene ikke er tilstrekkelig kartlagt. I dette arbeidet er slike materialer laget som tynne filmer med teknikken atomlagdeponering. Filmene er undersøkt med tanke på deres optiske, elektriske og fuktingsegenskaper. Det er valgt å fokusere på en underklasse av hybridmaterialene basert på aluminium som metallisk senter og å variere de organiske molekylene mellom aromatiske, lineære, umettede og forgrenede organiske syrer, for å studere effekten de organiske molekylene har på egenskapene. De optiske egenskapene ble undersøkt med ultrafiolett- synlig lys- nær infrarød-spektroskopi og spektroskopisk ellipsometri, og brytningsindeksen til materialene er funnet å være en mellomting mellom brytningsindeksen til aluminiumoksid og de rene organiske stoffene, med verdier mellom 1,49 og 1,52 ved 632,8 nm. Elektriske målinger av typen fire-punkt-probe, alternerende polaritet strøm-spenningsmåling, impedanspektroskopi og strøm-spenningsmålinger utført med AFM-utstyr viser at hybridmaterialene er elektriske isolatorer med relativ dielektrisitetskonstant over 5, og dielektrisk styrke på over 230 MV/m. De fleste hybridmaterialene er stabile i vandig miljø, og kontaktvinkelmålinger viser at graden av hydrofobisitet varierer en god del. Dette arbeidet er en begynnelse på kartlegging av egenskaper til hybridmaterialer, en interessant gruppe materialer som ved atomlagdeponeringsteknikken har overraskende høy vekstrate. Mangelen på systematisk undersøkelse av egenskaper gjør at det hittil er få praktiske applikasjoner for disse materialene.