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纳米金属薄膜和贝壳薄膜的微观结构与光学特性研究

段金霞  
【摘要】: 在21世纪,纳米科学和技术的出现和发展将引起一场新的产业革命,将对21世纪信息科学和生命科学的发展提供一个新的技术基础。为抢占这一新的制高点,各发达国家正在人力、财力和物力上增加投入,展开竞争。 纳米材料的定义是指有一维尺寸在1-100nm范围内的各种材料,100纳米以下尺寸的材料往往产生一些超常规特性,现阶段纳米材料和纳米技术正向新材料、微电子、计算机、医学、航天航空、环境、能源、生物技术和农业等诸多领域渗透,并已得到不同程度的应用。由于纳米技术将最终使人类能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子,以实现对微观世界的有效控制,所以它被世界各国列为21世纪的关键技术之一。 作为一种新材料,C60由于其特殊的结构和性质,在超导、磁性、光学、催化、材料及生物等方面表现出的优异性能,得到广泛的应用。随之发现的碳纳米管也成为富勒烯领域的一个主要的研究热点,是物理学、化学和材料科学等学科中最前沿的研究领域之一。科学家们预测碳纳米管将成为21世纪最有前途的一维纳米材料,纳米电子器件材料和新一代平板显示材料。尽管富勒烯和碳纳米管成功地大量制备不到几年,但由于其独特的结构和化学物理性质,已对化学、物理、材料科学产生了深远的影响。 纳米金属粒子在不同的制备工艺下具有不同的结晶形态,而且其具有的特殊的力、热、光、电、磁的性质,引起了在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料等方面的应用。 自然界中也存在很多纳米微粒和纳米固体,人类正在逐渐认识它,从而产生了许多仿生学技术。纳米生物技术被视为21世纪高质量的关键技术之一,其应用涉及经济、医疗和其他相关领域,如纳米电子、纳米材料、与生物和基因工程有关的分子纳米技术等。 本文对纳米材料的定义、结构特征及应用和我国纳米材料发展的现状作了较全面的介绍;对薄膜的制备、结构、特征进行了介绍和讨论;还详细介绍了测量材料光学性质的仪器——椭圆光谱偏振仪的结构原理及数据的处理方法。本论文研究的主要内容包含有: d\硕士学位论父 WHIM NL\SI[R”SI] IFSu 一 1.常温和 77K温度8衬底上C60@膜的制备,以及这两种薄膜的表面结构及 光学性质的比较研究。光学参数主要由椭偏仪测量。 * 常温和77K温度玻璃衬底上金属(Ag、CU)薄膜的制备,以及常温和77K玻璃 衬底上Ag薄膜的表面结构及光学性质的比较研究。还有室温和77KCll薄膜的 表面结构及电学性质的比较研究。 3.提出一种新的碳纳米管(CNTs)的纯化方法以及把用此方法纯化的CNTs 制备成膜的过程及性质的初步探索。 4.分析各种不同贝壳的微结构,将贝壳应用激光溅射的方法制备成膜,并测 量其膜的结构及光学性质。


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