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理及其優(yōu)勢。
　　 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、物理過程及這些納米結(jié)構(gòu)的形成機制。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制與化學(xué)氣相沉積法制備金剛石薄膜的機理類似，激光作用硅片后，硅片被加熱可以提供熱量來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)碳的團簇，同時產(chǎn)生的OH基團和F等刻蝕非金剛石碳的能力比刻蝕金剛石的能力強，只有金