準(zhǔn)一維納米線陣列的模板合成與性能研究.pdf

1、準(zhǔn)一維納米材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性,因此在光電納米器件、傳感器、磁記錄元件等方面得到廣泛的應(yīng)用。許多研究者對準(zhǔn)一維納米材料的制備工藝和性能進(jìn)行了深入的研究,在眾多的制備工藝中,通過陽極氧化鋁(AAO)模板制備準(zhǔn)一維納米線陣列的方法以高效、廉價(jià)、操作簡單等特點(diǎn),得到了廣泛的重視和應(yīng)用。本文首先探索出了制備AAO模板的最佳工藝條件,然后采用自制的AAO模板輔助電化學(xué)沉積的方法,制備了CoxNi1-x磁性合金和SnS半導(dǎo)體納米線陣列,并對其

2、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要的研究結(jié)果如下:
　　 1.AAO模板的制備與研究
　　 研究了氧化電壓、氧化次數(shù)、二次氧化時(shí)間等實(shí)驗(yàn)參數(shù)對AAO模板形成過程的影響,探索出了適用于電化學(xué)沉積的AAO模板的最佳制備工藝。通過二次陽極氧化法制備出孔徑為50 nm,孔深為幾十微米的高度有序的AAO模板。制備的模板的孔道呈六角形整齊分布且相互平行,孔道垂直于模板表面生長,孔與孔之間相互獨(dú)立。
　　 2.交流電沉積制備Co

3、xNi1-x納米線陣列
　　 探索了AAO模板輔助交流電化學(xué)沉積制備CoxNi1-x納米線陣列的方法并優(yōu)化了工藝參數(shù),制備了結(jié)晶性良好的CoxNi1-x單晶納米線陣列。研究了成分和退火溫度對CoxNi1-x納米線陣列的影響,發(fā)現(xiàn)CoxNi1-x納米線陣列的矯頑力和矩形比隨著Co含量的增大而增大;在Co含量為20％-30％的范圍內(nèi),CoxNi1-x納米線陣列發(fā)生了fcc→hcp的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,隨著Co含量的繼續(xù)增加,CoxNi1-x納

4、米線陣列的hcp結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定;研究還發(fā)現(xiàn)退火處理能夠提高CoxNi1-x納米線陣列的矯頑力和矩形比。
　　 3.電化學(xué)沉積制備SnS納米線陣列
　　 分別采用AAO模板輔助脈沖電沉積法和交流電沉積法制備了SnS納米線陣列,并分析了SnS納米線陣列的結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)脈沖電沉積法制備的SnS納米線是結(jié)晶性良好的單晶體,對可見光和紫外光有很強(qiáng)的吸收性,其禁帶寬度約為1.59 eV。比較了脈沖電沉積法和交流電沉積法