【摘要】：纳米技术是未来引导人类发展的最重要的技术之一,纳米技术给了人类一个全新的视角去认识物质世界,它的发展将会给其他相关的领域带来空前的机遇,纳米材料由于其与普通材料相比尺寸小、面质比大具有小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和表面效应等特性在很多领域都得到了广泛的应用。其中微纳结构的制备是纳米技术与纳米材料中的重要领域。以高度有序的纳米阵列为单元形成地纳米材料或是纳米器件在光学、热学、电磁学等方面表现出了比普通纳米材料更加优良的特性。金属纳米阵列结构的制备方法与性质研究在近年来广受关注。阵列化的金属纳米材料具有强烈的表面等离子体共振效应。纳米金属的研究及其应用为研究空间维度和尺寸大小的变化对物质的电学、光学、热传递、机械等性质的影响提供了理想的研究模型和研究思路。由于金属阵列结构材料具有增强拉曼散射效应、荧光效应及其独特物理化学性质,使得纳米金属在传导、催化、光学、信息科学、微电子和光电子、生物医药材料和纳米器件研制等方面有重要的研究与应用前景。由于高度有序金属纳米阵列结构材料的广泛的应用和发展前景,本论文在深入研究了金属纳米阵列结构的制备技术的基础上提出了使用激光倏逝驻波场聚焦沉积贵金属纳米颗粒制备贵金属纳米阵列结构的方法,并对其可行性做了较为深入的理论研究和银纳米阵列制备方法设计。我们使用激光倏逝驻波聚焦沉积的方法制备出了一维银纳米线性阵列结构和二维银纳米周期点阵结构并做了旋转90°二次沉积、退火实验、偏振光反射光谱测试等实验。以下为本论文的主要研究内容和相对应的结论。1.对倏逝驻波场聚焦沉积的性质进行了深入的研究,对倏逝驻波场的偏振态的变化,电场强度与电场矢量的分布做了详细的计算与仿真;对银纳米颗粒在一维和二维倏逝驻波场中受到的光场力和偶极相互作用力做了详细的分析和计算仿真。2.研究制备银纳米颗粒的制备方法,并选用光化学还原的方法制备出适合实验要求的银纳米胶溶液。在理论计算的基础上我们设计并搭建了形成一维倏逝驻波场的光路,并应用激光倏逝驻波场聚焦沉积银纳米颗粒的性质在我们设计并加工的正四棱台表面上制备出了规则的银纳米线性阵列结构。并研究了激光功率密度和入射激光角度变化对银纳米阵列结构制备的影响。3.为了验证激光倏逝驻波场对银纳米颗粒的搬运,我们在制备出一维银纳米线性阵列结构的基础上设计了一个在一维线性阵列沉积完成之后将正四棱台旋转90°进行二次沉积。在实验结果中我们观察到了倏逝驻波场对已沉积形成地银纳米线性阵列结构的破坏,成功地证明了倏逝驻波场对银纳米颗粒的搬运效果。4.我们进一步的设计和搭建二维倏逝驻波场,并用倏逝驻波场聚焦沉积的方法二维银纳米点状周期阵列结构,更加证明了倏逝驻波聚焦沉积银纳米阵列结构这种制备方法的可行性,并拓展了这种制备方法的应用宽度。同时我们还对以制备完成的一维银纳米线性阵列结构和二维银纳米周期点阵结构做了退火实验和反射光谱测试。
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【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1
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本文编号：2392723
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