利用毫秒脈沖激光合成新型納米結(jié)構(gòu).pdf

1、激光能夠提供局部的高溫高壓環(huán)境，而且加熱、冷卻速度快，激光法已經(jīng)成為一種綠色、簡(jiǎn)易的制備納米材料的方法。但現(xiàn)在激光法制備納米材料主要采用的是納秒脈沖激光，其有效作用時(shí)間短，合成材料的效率低。本文采用毫秒脈沖激光作用氣相和液相中固體靶材來(lái)制備不同成分和不同結(jié)構(gòu)的納米材料，研究毫秒脈沖激光形成納米材料的機(jī)理及其優(yōu)勢(shì)。
　　 利用毫秒脈沖激光輻照氣相中金屬靶材，在常溫常壓下得到了不同的金屬基納米結(jié)構(gòu)，并研究了激光與氣相中金屬靶材作用的

2、物理過(guò)程及這些納米結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制。激光作用金屬靶材后，先形成金屬納米顆粒，然后發(fā)生表面反應(yīng)，由于不同金屬原子的擴(kuò)散系數(shù)及固溶碳的能力不同，導(dǎo)致形成了不同結(jié)構(gòu)的納米材料，包括氧化鎂十四面體空心結(jié)構(gòu)、碳包覆鈷(鎳、鐵)納米顆粒、氧化鈷(鋅、鉛)包鈷(鋅、鉛)核殼結(jié)構(gòu)和氧化鋁(銅)納米晶。
　　 利用毫秒脈沖激光輻照氬氣/正庚烷蒸氣中的硅片，通過(guò)改變激光參數(shù)如頻率、脈寬等，制備出不同的硅-碳納米結(jié)構(gòu)，如細(xì)小的碳化硅納米晶、碳包碳化硅核

3、殼結(jié)構(gòu)、碳包硅管狀結(jié)構(gòu)和碳包碳化硅納米棒等，其形成過(guò)程同樣遵循表面反應(yīng)模型。
　　 利用毫秒脈沖激光作用葡萄糖水溶液中的硅片，首次利用有機(jī)液體碳源，制備了在溶液中分散良好的金剛石納米顆粒。提出了納米金剛石的形成機(jī)制與化學(xué)氣相沉積法制備金剛石薄膜的機(jī)理類似，激光作用硅片后，硅片被加熱可以提供熱量來(lái)使葡萄糖分子分解和電離，產(chǎn)生的C作為碳源，形成各種結(jié)構(gòu)碳的團(tuán)簇，同時(shí)產(chǎn)生的OH基團(tuán)和F等刻蝕非金剛石碳的能力比刻蝕金剛石的能力強(qiáng)，只有金