過渡族金屬氧化物納米線陣列的發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、近年來，由于一維納米材料在電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)等方面展現(xiàn)出優(yōu)異的特性，從而在納米器件、傳感器、激光器等方面具有廣泛的應(yīng)用前景而倍受關(guān)注；并且其作為凝聚態(tài)物理學(xué)低維物理體系中的一個分支取得了重大進展。納米材料由于小尺寸效應(yīng)使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學(xué)性質(zhì)。如光學(xué)非線性、光吸收、光反射、光傳輸過程中的能量損耗等都與納米材料的尺寸有很強的依賴關(guān)系。例如：光纖在現(xiàn)代通信和光傳輸上占有極為重要的地位，納米材料作為光纖材料可以降低光導(dǎo)纖

2、維的傳輸損耗，大大地改善光傳導(dǎo)的特性。過渡族氧化物納米材料由于其半導(dǎo)體性質(zhì)，磁性等各種特殊的性質(zhì)，人們對它們的基礎(chǔ)研究和新的可能應(yīng)用前景給予了極大的關(guān)注。本論文的主要內(nèi)容如下： 一、我們利用電化學(xué)方法，并在不同溫度下燒結(jié)，在納米級孔洞的陽極氧化多孔鋁模板的柱形微孔內(nèi)，成功地制備出高度有序的氧化鋅納米線陣列結(jié)構(gòu)。進一步利用X射線衍射儀透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡對這種米線陣列樣品的晶相，形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征。同時，通過利用熒光分

3、光光度計對樣品光致發(fā)光性質(zhì)的測量，發(fā)現(xiàn)了其與前人報道的光致發(fā)光性質(zhì)迥異的結(jié)果，其中首次發(fā)現(xiàn)氧化鋅納米線在325 nm紫外光激發(fā)下于485 nm處出現(xiàn)非常尖銳的藍色發(fā)光，這對于未來納米激光器的研究和發(fā)展有重要意義。最后，對這些發(fā)光性質(zhì)的不同給出了我們的解釋。 二、利用電化學(xué)方法并伴隨后續(xù)的燒結(jié)，在納米級孔洞的陽極氧化多孔鋁模板的柱形微孔內(nèi)，成功地制備出高度有序的Co<,3>O<,4>納米線陣列體系。進一步利用X射線衍射儀對這種米線

4、陣列樣品的晶相進行了表征。同時，通過利用熒光分光光度計對樣品光致發(fā)光性質(zhì)的測量，通過改變激發(fā)光波長觀察發(fā)射譜的變化，發(fā)現(xiàn)了在這種測量條件下表現(xiàn)出不同行為的兩種發(fā)射峰。進而在實驗上利用氧化鋅納米線的光致發(fā)光性質(zhì)進行比較及計算上利用第一原理計算方法進行模擬。最后，對這兩種發(fā)光峰給出了我們的解釋。這一工作的意義在于：找到一種方法通過調(diào)整紫外激發(fā)光的波長從而達到調(diào)制可見發(fā)射光波長，最終得到不同顏色激光的目的。這一發(fā)現(xiàn)對未來可變波長納米激光器的研