పదార్థ విజ్ఞాన శాస్త్రంలో క్యారెక్టరైజేషన్ (పదార్థాల లక్షణాల గుర్తింపు)

From LTRC

పదార్థ విజ్ఞాన శాస్త్రం (materials science)లో క్యారెక్టరైజేషన్ (Characterization) అనేది ఒక పదార్థం యొక్క నిర్మాణం మరియు ధర్మాలను పరిశీలించి, కొలిచే విస్తృతమైన మరియు సాధారణ ప్రక్రియ. ఇది పదార్థ విజ్ఞాన శాస్త్ర రంగంలో ఒక ప్రాథమిక ప్రక్రియ, ఇది లేకుండా ఇంజనీరింగ్ పదార్థాల గురించి ఎటువంటి శాస్త్రీయ అవగాహనను పొందడం సాధ్యం కాదు.[1][2] ఈ పదం యొక్క పరిధి తరచుగా మారుతూ ఉంటుంది; కొన్ని నిర్వచనాలు ఈ పదాన్ని పదార్థాల సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు ధర్మాలను అధ్యయనం చేసే సాంకేతికతలకు మాత్రమే పరిమితం చేస్తాయి,[2] మరికొందరు ఈ పదాన్ని యాంత్రిక పరీక్షలు (mechanical testing), ఉష్ణ విశ్లేషణ (thermal analysis) మరియు సాంద్రత గణన వంటి స్థూల సాంకేతికతలతో సహా ఏదైనా పదార్థ విశ్లేషణ ప్రక్రియను సూచించడానికి ఉపయోగిస్తారు.[3] పదార్థాల క్యారెక్టరైజేషన్‌లో గమనించిన నిర్మాణాల పరిమాణం ఆంగ్స్ట్రామ్స్ (angstroms) నుండి, అంటే వ్యక్తిగత పరమాణువులు మరియు రసాయన బంధాల ఇమేజింగ్ నుండి, లోహాలలో ఉండే స్థూల ధాన్యపు నిర్మాణాల (coarse grain structures) ఇమేజింగ్ వంటి సెంటీమీటర్ల వరకు ఉంటుంది.

ప్రాథమిక ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోపీ వంటి అనేక క్యారెక్టరైజేషన్ సాంకేతికతలు శతాబ్దాలుగా వాడుకలో ఉన్నప్పటికీ, కొత్త సాంకేతికతలు మరియు పద్ధతులు నిరంతరం ఉద్భవిస్తున్నాయి. ముఖ్యంగా 20వ శతాబ్దంలో ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ మరియు సెకండరీ అయాన్ మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ రాక ఈ రంగాన్ని విప్లవాత్మకంగా మార్చింది. ఇది గతంలో సాధ్యమైన దానికంటే చాలా చిన్న స్థాయిలో నిర్మాణాలను మరియు కూర్పులను ఇమేజింగ్ చేయడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి అనుమతించింది, దీనివల్ల వివిధ పదార్థాలు ఎందుకు వేర్వేరు ధర్మాలను మరియు ప్రవర్తనలను చూపుతాయనే దానిపై అవగాహన స్థాయి భారీగా పెరిగింది.[4] ఇటీవల, గత 30 ఏళ్లలో అటామిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోపీ కొన్ని నమూనాల విశ్లేషణ కోసం గరిష్ట సాధ్యమైన రిజల్యూషన్‌ను మరింత పెంచింది.[5]

మైక్రోస్కోపీ

మైక్రోస్కోపీ అనేది ఒక పదార్థం యొక్క ఉపరితలం మరియు ఉప-ఉపరితల నిర్మాణాన్ని పరిశీలించే మరియు మ్యాప్ చేసే క్యారెక్టరైజేషన్ సాంకేతికతల వర్గం. ఈ సాంకేతికతలు నమూనా యొక్క నిర్మాణం గురించి వివిధ పొడవు ప్రమాణాలలో డేటాను సేకరించడానికి ఫోటాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు, అయాన్లు లేదా భౌతిక కాంటిలివర్ ప్రోబ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. మైక్రోస్కోపీ సాంకేతికతలకు కొన్ని సాధారణ ఉదాహరణలు:

స్పెక్ట్రోస్కోపీ

స్పెక్ట్రోస్కోపీ అనేది పదార్థాల రసాయన కూర్పు, కూర్పు వైవిధ్యం, స్ఫటిక నిర్మాణం మరియు కాంతివిద్యుత్ ధర్మాలను వెల్లడించడానికి వివిధ సూత్రాలను ఉపయోగించే క్యారెక్టరైజేషన్ సాంకేతికతల వర్గం. స్పెక్ట్రోస్కోపీ సాంకేతికతలకు కొన్ని సాధారణ ఉదాహరణలు:

ఆప్టికల్ రేడియేషన్

ఎక్స్-రే

[6]

మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ

మరింత సమాచారం: మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ

న్యూక్లియర్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ

మరింత సమాచారం: న్యూక్లియర్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ

ఇతరాలు

స్థూల పరీక్షలు (Macroscopic testing)

పదార్థాల యొక్క వివిధ స్థూల ధర్మాలను క్యారెక్టరైజ్ చేయడానికి భారీ శ్రేణి సాంకేతికతలు ఉపయోగించబడతాయి, వాటిలో:

[9]

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ (2009). "Materials characterization techniques". CRC Press. ISBN 978-1420042948.
  2. ↑ 2.0 2.1 Leng, Yang. (2009). "Materials Characterization: Introduction to Microscopic and Spectroscopic Methods". Wiley. ISBN 978-0-470-82299-9.
  3. ↑ Zhang, Sam. (2008). "Materials Characterization Techniques". CRC Press. ISBN 978-1420042948.
  4. ↑ Mathys, Daniel, Zentrum für Mikroskopie, University of Basel: Die Entwicklung der Elektronenmikroskopie vom Bild über die Analyse zum Nanolabor, p. 8
  5. ↑ Patent US4724318 – Atomic force microscope and method for imaging surfaces with atomic resolution – Google Patents
  6. ↑ Brown, Dwayne. (October 30, 2012). NASA Rover's First Soil Studies Help Fingerprint Martian Minerals. NASA.
  7. ↑ What is X-ray Photon Correlation Spectroscopy (XPCS)?. sector7.xray.aps.anl.gov.
  8. ↑ R. Truell, C. Elbaum and C.B. Chick., Ultrasonic methods in solid state physics New York, Academic Press Inc., 1969.
  9. ↑ Ahi, Kiarash; Shahbazmohamadi, Sina; Asadizanjani, Navid. (2018). Quality control and authentication of packaged integrated circuits using enhanced-spatial-resolution terahertz time-domain spectroscopy and imaging. Optics and Lasers in Engineering. 104 274–284. doi:10.1016/j.optlaseng.2017.07.007.

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Characterization (materials science)” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Characterization_(materials_science) ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=పదార్థ_విజ్ఞాన_శాస్త్రంలో_క్యారెక్టరైజేషన్_(పదార్థాల_లక్షణాల_గుర్తింపు)&oldid=4021"