● 摘要
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子效应以及库仑效应等相当独特的性质,所以其在电子、光学、磁存储材料、催化、陶瓷、机械加工、生物医学等领域具有广阔的应用前景。一维纳米材料是指直径1~100nm之间,而轴向长度可以达到微米量级的线性纳米材料,其结构的特殊优点也使其适合于分析光、电、磁在一维方向上的性质和研究电子传输行为、光学特性和力学性能等物理性质的尺寸及维度效应,以及成为制备纳米级的电子器件、光电子器件、机械传动装置的优良候选材料。一维纳米材料的制备方法有很多种。本文结合国内外研究现状,开展了以高分子核孔膜作为模板制备纳米线的基础性研究工作。特别对高分子膜在重离子加速器辐照后的能损情况以及在其上刻蚀纳米孔的条件进行了系统的研究和分析,并且得出了初步的研究结果。 本文详细研究了高能量重离子辐照高分子膜后,单面腐蚀所得纳米孔的直径、锥角大小与腐蚀条件(如随着温度升高而增大)的关系,并且得出了随着重离子能量的降低,辐照后的高分子膜两侧的腐蚀能损差异越显著,膜两侧能腐蚀出的纳米孔的密度差别就越大的结论。比较了磁控溅射镀膜与离子镀膜方法在高分子膜层上镀金膜的不同形貌,前者在纳米孔内形成锥形物而后者形成平滑的凸起;详细分析了紫外辐照对于高分子膜腐蚀效应的影响以及利用高分子核孔膜模板,结合电化学方法沉积出锥形的Cu纳米线,其长度在8.6μm,直径在400nm左右,纳米线的成功制备为下一步研究场发射和传感器等提供了良好的基础。
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