图纹结构Co/Pt多层膜的制备及垂直磁各向异性研究

采用自组装技术制备大面积有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗列阵阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:纳米碗阵列保留了聚苯乙烯微球模板的有序形貌.磁性多层膜随着Pt或Co厚度的增大,矫顽力和Mr/Ms变化的总体趋势是先增大后减小.随着衬底胶体球半径的增加,曲率诱导作用逐渐减弱,矫顽力降低.     

两步水浴法制备ZnO纳米棒阵列的研究

通过预加热处理完成了氧化锌（ZnO）种子层的制备,在种子层退火之后利用水浴法生长制备了排列有序的ZnO纳米棒阵列.采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光致发光光谱（PL）分析了ZnO纳米棒阵列的表面形貌、结构和光学性质,考察了预处理温度和水洗时间对产物性能的影响.结果表明：预处理温度较低时无法形成ZnO种子层;制备的ZnO纳米棒阵列是纤锌矿结构;随着水浴时间的延长,ZnO纳米棒的长度逐渐增加.     

利用聚苯乙烯纳米球刻蚀法制备周期有序δ-MnO2纳米阵列

利用聚苯乙烯(polystyrene, PS)纳米球刻蚀结合水热生长的方法，制备周期有序δ-MnO₂纳米阵列。利用磁控溅射MnO₂靶材获得种子层，将PS纳米球通过自组装方法在MnO₂种子层上形成单层密堆积结构来制备图案化模板，再通过反应离子刻蚀(reactive ion etching,RIE)减小PS纳米球的尺寸，并利用磁控溅射SiO₂靶材来覆盖PS纳米球间的间隙，去除衬底上的PS纳米球以得到周期有序的MnO₂种子位点，用于后续水热生长。通过选取不同尺寸的PS纳米球，制备周期分别为800和500 nm的有序纳米阵列，利用透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)对其进行表征，并确认阵列中MnO₂材料为δ相。研究结果为寻找低成本制备半导体材料有序纳米阵列提供了方法。     

高拉曼增强银纳米帽阵列活性基底的模板法制备及其性能

介绍了一种大面积高度有序、结构可控、信号增强显著、信号均一稳定、制备简单的拉曼增强活性基底的制备方法. 以超薄氧化铝(ultra-thin alumina mask, UTAM) 作为模板,通过热蒸发在UTAM 表面沉积一定厚度的银薄膜, 将银薄膜翻转制得大面积结构有序、参数可调的银纳米帽阵列. 采用罗丹明6G (Rhodamine 6G, R6G)为探针分子测试不同模板参数下制备的基底的拉曼活性. 结果表明: 该结构作为表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 衬底, 拉曼增强效果非常显著, 拉曼增强因子最高可达10⁹, 约是相同厚度的银薄膜SERS 强度的16.4 倍, 而且信号均一稳定, 基底参数对表面拉曼增强效果可调控. 该制备方法操作简单, 成本低, 易于批量生产, 不同批次间可重复性高, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

银纳米球壳二聚体的几何结构与电磁场增强共振波长的关系

基于Mie理论的T-矩阵方法,研究了银纳米球壳二聚体的几何结构对其自身电磁场增强的影响,并结合偶极子场耦合理论进一步讨论了二聚体阵列的光学性质.计算结果表明,通过调控银纳米球壳二聚体的几何结构可以强烈地影响到二聚体和二聚体阵列的光学性质.同时发现二聚体对电磁场增强的共振波长可以随着二聚体几何结构的改变而改变.     

自组装单层和多层衬底制备纳米碗的对比研究

采用不同自组装技术制备单层和多层有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对两种样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:以单层和多层模板制备磁性多层膜纳米碗结构,在不考虑纳米点的相同条件下,只要微球直径相同,其制备的纳米碗Co/Pt多层膜磁性相同.     

二氧化钛纳米管阵列的制备及光催化效果的研究

用阳极氧化法制备出高度致密、有序的TiO2纳米管阵列.利用SEM和XRD表征分析纳米管阵列的形貌和结构.分析结果表明:经过450℃退火后的TiO2晶相结构为夹杂少量金红石相的锐钛矿相.以甲基橙在水溶液中的光催化降解为实例,分别研究了TiO2纳米管阵列在可见光和紫外光激发下的光催化性能.实验结果表明:该阵列在紫外光激发下有较高的光催化效率,但在可见光照射下产生降解效果不太明显.     

几种银纳米材料的实验室制备方法及特性分析

介绍了银纳米颗粒、银纳米球六边形阵列、一维和二维银纳米光栅的实验室制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,以及制备过程参数对制备结果的影响。比较分析可知:化学还原法制备颗粒较为复杂、成功率低;模板法制备虽然过程复杂,但可以重复多次使用;双光束干涉刻蚀简单,但周期较大,精度不高。     

银掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及可见光光电催化性能研究

采用电化学阳极氧化法在含Fˉ有机电解液体系中制备出高度有序、管径70nm、管长3~5μm掺银的TiO2纳米管阵列.考察了相关的工艺参数(电解液组成、时间、电压)对TiO2纳米管阵列形貌的影响.以SEM和XRD等技术对样品进行形貌和结构表征.采用目前文献报道较少的Ag对TiO2纳米管阵列进行掺杂,并以EDS和XRD对样品进行分析.以甲基橙溶液为目标降解物,考察不同条件下各样品的光催化性能.     

水热法制备ZnO纳米棒阵列及其表征

采用两步低温水热法在Si片衬底上制备形貌规整的ZnO纳米棒阵列,纳米棒长度约为5μm.利用扫描电镜(SEM)、PL光谱测试对ZnO纳米棒的微观表面形貌和光学特性进行表征分析.探究制备过程中两次水热的生长液浓度对ZnO纳米棒形貌的影响,通过表征对比获得最优的生长液浓度范围.实验首先利用提拉退火等工序在衬底上获得ZnO的晶种层,再经过两次水热反应制备出分布均匀、有序生长、取向一致的较为理想的纳米棒阵列.     

模板法制备银纳米点阵活性基底及其用于葡萄糖的高灵敏检测

介绍了基于超薄氧化铝模板(ultra-thin alumina mask, UTAM)制备的金属银纳米点阵表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底用于葡萄糖的高灵敏检测方法. 以UTAM为模板, 采用真空镀膜制备了大面积高度有序的银纳米点阵活性基底. 该基底的表面经过预处理, 吸附了一层癸硫醇/巯基己醇自组装分子层, 可用于检测葡萄糖. 研究结果表明, 该基底使葡萄糖分子的表面拉曼增强信号得到极大增强, 且增强信号均一稳定、检测灵敏, 特征峰的强度相对标准偏差小于10%. 该制备方法具有易操作、成本低的特点.     

有序金纳米阵列的可控制备及其表面增强拉曼光谱

介绍了一种大面积规则有序、结构可控、灵敏度高、稳定性良好、制备方法简单且易操作的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 活性基底. 以阳极氧化铝(anodic aluminum oxide, AAO) 模板一次氧化后形成的有序凹坑阵列为模板, 采用真空镀膜技术, 制备了有序的金纳米帽阵列SERS 活性基底, 并以罗丹明6G (Rhodamine 6G , R6G) 为探针分子, 测试和分析了该SERS 活性基底的表面增强拉曼光谱的特性. 结果表明, 这种SERS 活性基底对罗丹明6G 的拉曼散射信号可达到10⁷, 具有较好的增强作用. 该纳米帽阵列结构在1 363 cm⁻¹处的增强效果是相同厚度的普通金膜的7 倍, 且稳定性良好, 并且在放置6 个月之后, 其增强效果基本不变, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

SERS mechanism of nickel electrode

Based on the theoretical model for the twodimensional arrays, the dependence of the surface-enhanced Raman scattering (SERS) effect of nickel electrode, especially the ordered two-dimensional nanowires, on the incident photon energy in the range of 0.6–4.0 eV are analyzed, and most of the works are focused on the effect of the shape of nano-particles. The theoretical analysis shows that nickel can exhibit weak surface-enhanced Raman scattering effect when the surface is roughened properly, and the enhancement factor is about 10²–10⁴. Compared to the typical highly SERS-active Ag substrate, the SERS of nickel does not show the character of surface plasma resonance of the metal. The calculated result shows that the lightning-rod effect contributes the most to the SERS of Ni nanowires in the EM mechanism. The theoretical prediction is in good agreement with the experimental result qualitatively and may be instructive to finding a new method to fabricate the SERS-active transition-metal substrate.     

Preparation of FePt magnetic nanodot arrays by nanosphere lithography

Magnetic FePt nanodot arrays are promising candidates for making quantum magnetic recording disk. Here we introduce a hybrid method of FePt nanodot array fabrication through nanosphere lithography. This method combines the advantages of both top-down and bottom-up approaches and does not re- quire expensive equipment nor complicated processing steps.The size of magnetic FePt nanodots prepared can be as small as 40 nm.     

Patterning organic single-crystal transistor arrays

Field-effect transistors made of organic single crystals are ideal for studying the charge transport characteristics of organic semiconductor materials. Their outstanding device performance, relative to that of transistors made of organic thin films, makes them also attractive candidates for electronic applications such as active matrix displays and sensor arrays. These applications require minimal cross-talk between neighbouring devices. In the case of thin film systems, simple patterning of the active semiconductor layer minimizes cross-talk. But when using organic single crystals, the only approach currently available for creating arrays of separate devices is manual selection and placing of individual crystals-a process prohibitive for producing devices at high density and with reasonable throughput. In contrast, inorganic crystals have been grown in extended arrays, and efficient and large-area fabrication of silicon crystalline islands with high mobilities for electronic applications has been reported. Here we describe a method for effectively fabricating large arrays of single crystals of a wide range of organic semiconductor materials directly onto transistor source-drain electrodes. We find that film domains of octadecyltriethoxysilane microcontact-printed onto either clean Si/SiO(2) surfaces or flexible plastic provide control over the nucleation of vapour-grown organic single crystals. This allows us to fabricate large arrays of high-performance organic single-crystal field-effect transistors with mobilities as high as 2.4 cm(2) V(-1) s(-1) and on/off ratios greater than 10(7), and devices on flexible substrates that retain their performance after significant bending. These results suggest that our fabrication approach constitutes a promising step that might ultimately allow us to utilize high-performance organic single-crystal field-effect transistors for large-area electronics applications.     

多孔AAO模板合成低维有序纳米结构阵列研究进展

多孔阳极氧化铝模板具有好的有序性、成本低、耐高温、大面积可控、孔洞分布均匀、及大小可控等优点，是合成高度有序纳米材料的理想模板。本文综述了阳极氧化铝模板的制备和以此为模板采用常规方法，如脉冲激光沉积技术、离子束刻蚀、金属辅助化学蚀刻技术、化学气相沉积技术等制备低维垂直有序纳米阵列的最新研究进展，并指出了其目前存在的问题。     

溶胶凝胶法制备锆钛酸铅纳米孔状光子晶体阵列

基于阳极氧化铝模板,使用旋涂法制备了锆钛酸铅纳米孔状光子晶体阵列.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪表征了其结构,形态和尺寸分布.结果显示制备的锆钛酸铅光子晶体呈正方晶相,尺寸统一,分布均匀,同时展现了良好的光学透射特性.这个简单,低成本又可行的制备方法为制备铁电纳米孔阵列结构提供了一条方便又可复制的途径.     

球形纳米BiVO_4光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以葡萄糖作为模板,采用水热合成法制备出球形纳米BiVO4光催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光谱(UV-Vis)手段对其表面形貌、晶型、粒径、光化学性质等进行了表征,并以偶氮染料亚甲基蓝(MB)的降解率作为评价指标,研究了该光催化剂在可见光照射下的光催化活性.结果显示,该纳米BiVO4光催化剂:形貌为表面较粗糙的球形,平均粒径为500~800nm;晶相为单斜白钨矿;在450nm附近的可见光区有较高的吸收,对MB(20mg·L-1)的降解率在反应60min后达到86%,呈现出良好的可见光催化活性.     

TiO_2/Ag表面吸附分子的表面增强喇曼散射(SERS)光谱

本文报道了TiO_2/Ag修饰基底材料上吸附分子的表面增强喇曼散射(SERS)光谱研究,通过扫描电镜观察了TiO_2/Ag的表面形貌,研究了Cl~-和激光照射对其SERS光谱的影响.