AAO模板外表面自组织纳米孔洞的差异性研究

以草酸为电解液,分别用一次阳极氧化法和二次阳极氧化法制备了阳极氧化铝（AAO,anodic aluminum oxide）模板,在较大范围内得到了纳米孔分布均匀、孔洞大小均一、尺寸可控、排列有序的双通模板．采用扫描电镜（SEM）对其形貌进行表征,发现一次阳极氧化法制得的AAO模板的反面孔洞排列较为规则,而正面的孔洞排列规则性明显不如反面;二次阳极氧化法制备得到的模板正、反面孔洞的排列都比较规则．比较了模板正、反面纳米孔洞的差异,并结合阳极氧化过程中电流的变化,探讨了自组织孔洞的形成机理．目前尚未发现关于纳米孔洞差异性及原因分析的文献报道．     

一维纳米线阵列可控性制备研究

用二次阳极氧化法制备出高质量的氧化铝模板,通过扩孔处理,制备出通孔的氧化铝模板,利用直流磁控溅射法在通孔的氧化铝模板上镀一层金膜,做导电层.用镀金且通孔的氧化铝模板作为电化学沉积装置的阴极,用高纯铅块作为阳极,采用直流电化学沉积法,在镀金的氧化铝模板纳米级孔洞中,制备出高度有序的镍纳米线阵列.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、EDS对所制备的样品进行形貌、成分、结构及相关性能的表征和测试.结果表明所制备的镍纳米线沿氧化铝孔洞生长、排列规整,形态均匀,其直径约60nm.分析了纳米线的形成机理和制备条件之间的关系.     

阳极氧化铝模板的结构和性能表征及形成机理

用两步阳极氧化法在0.3 mol.L-1草酸中制备了高度有序、具有纳米级孔洞的阳极氧化铝有序阵列模板.用场发射扫描电镜、X射线衍射及荧光光谱对其进行了结构和性能表征.实验结果表明多孔氧化铝模板的蓝发光带是由氧空位缺陷所引起的.对氧化铝模板的形成机理进行了分析,认为它的形成机理可以通过综合参考溶解模型和机械应力模型加以解释,并且电渗在阳极氧化膜的生长过程中起着重要作用.     

硅基多孔阳极氧化铝模板的制备研究

利用电子束蒸发在硅衬底上制备Al膜,并制备硅基阳极氧化铝(AAO)模板;利用X射线衍射和扫描电子显微镜对模板的结构和形貌进行了表征;利用计算机对阳极氧化电流的实时观测监控了硅基AAO模板的自组装过程.优化了制备孔洞规则的高质量硅基阳极氧化铝模板的条件,该模板对进一步研究硅基AAO模板多铁功能纳米管线及相应的器件奠定了基础.     

激光分子束外延法制备Fe纳米阵列结构

采用阳极氧化铝箔的方法制备了孔径分布均匀的阳极氧化铝(AAO)模板,然后通过激光分子束外延(LMBE)的方法在这些孔洞里生长有序铁纳米阵列,根据控制生长的条件,生长出纳米线、纳米管,以及高度有序的量子点阵列,甚至得到纳米复制的新的复形模板.实验发现,虽然LMBE系统本身的高度可控性是这些不同类型的有序纳米阵列的前提,但不同材料在模板纳米孔洞里的不同生长趋向以及生长模式是探索可控生长的决定因素.这些可控参数的深入探讨为纳米阵列材料在微器件和纳米复制领域将有更直接的实际意义.     

纳米孔洞非晶氧化铝模板的制备

使用９９．５％的铝片,利用电化学阳极氧化手段制备了纳米孔洞氧化铝模板,通过控制腐蚀时间,可以调节模板的孔径大小。利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和透射电子显微镜（ＴＥＭ）等测试手段进行了模板的表征,在较简单的条件下制备孔径均可调的纳米孔洞非晶氧化铝模板。     

高密度、直立Co-Cu合金纳米线有序阵列的制备

利用一种简化的阳极氧化法制备出高度有序的氧化铝模板.利用电化学沉积法采用恒压直流电沉积模式在氧化铝模板的孔洞中制备了CoCu合金纳米线阵列.用SEM、TEM、EDS、XRD对样品进行了形貌、成分和微结构测试,结果显示,成功制备了大面积有序的CoCu合金纳米线阵列,纳米线尺寸均匀,直径约为70 nm,长度约为30⁴0μm,其长径比为40040μm,其长径比为400⁶00,纳米线的晶粒生长过程中晶面具有一定的择优取向性.     

Ni纳米孔洞模板的制备

使用纯度为99．5％的铝片,在空气中500℃退火5h,利用电化学阳极氧化手段将铝片制备成具有纳米级孔洞的氧化铝模板。用氧化铝模板作母板,在高真空下把甲基丙烯酸甲酯（MMA）注入到模板的柱形微孔内进行热聚合,制得聚甲基内烯酸甲酯（PMMA）纳米线阵列复合膜。把PMMA纳米线陈列复合膜浸入100g/L的NaOH溶液中,去掉氧化铝模板,得到PMMA纳米线陈列膜,利用化学自动催化方法将Ni沉积到PMMA纳米线阵列上,得到Ni纳米孔洞复合膜,最后用丙酮将PMMA溶解掉,得到具有纳米孔洞阵列的金属Ni模板。利用透射电子显微镜（TEM）,电子衍射等测试手段对所制备模板进行了研究。TEM结果显示Ni模板的孔径约为45nm,孔心距为63nm左右,电子衍射结果显示模板是多晶材料。     

用AAO模板制备有序硅纳米线阵列

利用二次氧化法制备了高度有序的多孔阳极氧化铝膜,以此膜为模板通过磁控溅射制备了多孔有序的Pt/Ag双层金属薄膜,将此金属薄膜转移到n型单晶硅片上,通过金属辅助化学刻蚀法刻蚀出有序单晶硅纳米线阵列.原子力显微镜和扫描电子显微镜观察发现,多孔阳极氧化铝膜及后续生长的多孔Pt/Ag双层金属薄膜都具有均匀分布、直径约45nm的纳米孔,以Pt/Ag双层金属薄膜为模板刻蚀得到的单晶硅纳米线具有与纳米孔同样的直径,且垂直硅衬底生长.     

氧化铝模板的制备及表征

采用二次氧化法在不同配比浓度的电解液中制备了具有高度有序纳米孔洞的阳极氧化铝(AAO)模板,分别采用扫描电子显微镜(SEM)和扫描探针显微镜(SPM)对样品的形貌进行了表征,并对模板形成的微观机制进行了讨论,认为,采用二次氧化法制备AAO模板是最为科学的方法,研究指出退火温度和抛光工艺对形成氧化铝模板有重要作用.     

氧化铝模板法控制合成一维梯度直径铋纳米线

功能梯度材料(FGM)是一类在材料构成要素上从一侧向另一侧呈逐渐变化,进而获得性能相应于组成和结构的变化而变化的非均质复合材料.但是,现有的材料制备技术很难达到组成和结构的连续梯度变化,从而很难达到所设计的梯度性能,这大大限制了功能梯度材料的发展和推广应用.然而纳米     

制备多孔氧化铝的影响因素研究

在草酸电解液中,用阳极氧化法制备了多孔氧化铝.用扫描电子显微镜对多孔氧化铝的形貌进行了观察表征,研究了制备多孔氧化铝的若干影响因素.实验结果表明：退火预处理、合适的氧化时间和氧化电压能有效保障多孔氧化铝的质量,制备高质量多孔氧化铝的温度与草酸浓度和电压等参数存在一定的依存关系.     

阳极氧化法制备多孔氧化铝膜的研究

阳极化多孔氧化铝是典型的自组织的纳米结构材料,我们用认阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜,从得到的ＡＦＭ图象及ＦＦＴ变换,证明了在适当的电解条件下,多孔氧化铝膜具有序的六角分布的纳米孔道。     

适用于微传感器的纳米多孔铝膜的制备研究

在单晶硅表面溅射铝,采用两步阳极氧化法制备纳米多孔铝膜.研究了电解液种类、阳极氧化时间、扩孔时间对孔的结构与形貌的影响.结果表明,与硫酸和磷酸相比,草酸是制备纳米孔阵列的相对方便与可靠的电解液;第二步阳极氧化时间对孔的均匀性及孔深度影响较大,对平均孔径的影响较小;扩孔时间的长短对孔径大小及孔的均匀性均影响显著.     

Evolution of insoluble eutectic Si particles in anodic oxidation films during adipic-sulfuric acid anodizing processes of ZL114A aluminum alloys

The effects of insoluble eutectic Si particles on the growth of anodic oxide films on ZL114A aluminum alloy substrates were investigated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The anodic oxidation was performed at 25℃ and a constant voltage of 15 V in a solution containing 50 g/L sulfuric acid and 10 g/L adipic acid. The thickness of the formed anodic oxidation film was approximately 7.13 μm. The interpore distance and the diameters of the major pores in the porous layer of the film were within the approximate ranges of 10-20 nm and 5-10 nm, respectively. Insoluble eutectic Si particles strongly influenced the morphology of the anodic oxidation films. The anodic oxidation films exhibited minimal defects and a uniform thickness on the ZL114A substrates; in contrast, when the front of the oxide oxidation films encountered eutectic Si particles, defects such as pits and non-uniform thickness were observed, and pits were observed in the films.     

多孔氧化铝膜色彩特性研究进展

 介绍了利用阳极氧化法制备的氧化铝膜板（AAM）的色彩特性。利用阳极氧化法制备的AAM,其色彩分布于整个可见光区,不同的色彩主要来源于光的干涉现象。AAM 的这种特性可广泛应用于染色、彩色显示、装饰装潢、防伪、纺织工业等。人工制备AAM 彩色膜板得到研究人员的广泛关注,其制备方法包括：AAM 多层膜结构、金属覆盖AAM 结构、碳纳米管复合AAM 结构、沉积纳米线的AAM 结构等。从周期性氧化电压法制备周期性多层结构AAM 光子晶体开始,按照改善AAM 色彩饱和度方法的不同分为5 个部分,综述了近年来对AAM 色彩特性的研究进展。     

交流电沉积条件对沉积Ni纳米线的影响

采用恒压40V二次阳极氧化方法制备了阳极氧化铝(AAO)模板,模板的孔径均匀有序。在二次阳极氧化的基础上阶梯降低电压至10V,可有效减薄阻隔层,有利于Ni纳米线的交流电沉积。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对AAO模板以及Ni纳米线的形貌进行表征。探索了阶梯降低氧化电压、电源滤波以及电沉积频率对沉积Ni纳米线的影响。结果表明,阶梯降低氧化电压、适当的频率以及滤波可以明显提高电沉积效果,得到比较均匀有序的Ni纳米线。     

镶嵌铜多孔铝膜透射光谱曲线中干涉现象的研究

用阳极氧化的方法制备了阳极氧化铝膜,向其孔中镀入了铜,然后利用UV-3101PC型分光光度计进行了透射光谱测试.实验结果表明,在其可见光和近红外光波段的透射曲线中有明显的振荡现象.利用Maxwell-Garnett理论,分析了这种振荡现象产生的原因,从理论上说明了这种振荡现象是由薄膜干涉引起的,最后提出了用冷杉胶将多孔铝膜胶合在两BaF2窗口的方法,有效消除了透射光谱曲线中的干涉效应.     

Single-crystal gallium nitride nanotubes

Since the discovery of carbon nanotubes in 1991 (ref. 1), there have been significant research efforts to synthesize nanometre-scale tubular forms of various solids. The formation of tubular nanostructure generally requires a layered or anisotropic crystal structure. There are reports of nanotubes made from silica, alumina, silicon and metals that do not have a layered crystal structure; they are synthesized by using carbon nanotubes and porous membranes as templates, or by thin-film rolling. These nanotubes, however, are either amorphous, polycrystalline or exist only in ultrahigh vacuum. The growth of single-crystal semiconductor hollow nanotubes would be advantageous in potential nanoscale electronics, optoelectronics and biochemical-sensing applications. Here we report an 'epitaxial casting' approach for the synthesis of single-crystal GaN nanotubes with inner diameters of 30-200 nm and wall thicknesses of 5-50 nm. Hexagonal ZnO nanowires were used as templates for the epitaxial overgrowth of thin GaN layers in a chemical vapour deposition system. The ZnO nanowire templates were subsequently removed by thermal reduction and evaporation, resulting in ordered arrays of GaN nanotubes on the substrates. This templating process should be applicable to many other semiconductor systems.