14377.cu@paa薄膜的結(jié)構(gòu)色及氧空位對有序多孔金屬氧化物薄膜物性的影響

1、中圖分類號：0469UDC：530密級：公開學(xué)校代碼：10094訶業(yè)芒解為丈霉碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)Cu@PAA薄膜的結(jié)構(gòu)色及氧空位對有序多孔金屬氧化物薄膜物性的影響StructuralColorofCu@PAACompositeFilmsandInfluenceofOxygenVacancyonthePropertiesoftheOrderedPorousMetal0xideThinFilm作者姓名：劉慧源指導(dǎo)教師：孫會(huì)元教授學(xué)科專

2、業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：納米材料與結(jié)構(gòu)論文開題日期：2014年9月3日摘要研究者們發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)色具有虹彩效應(yīng)、高反射率、偏振性等優(yōu)點(diǎn)。近些年大量的實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)證明結(jié)構(gòu)色與微觀結(jié)構(gòu)之間有著密切關(guān)系，因此，與結(jié)構(gòu)色類似的仿生體系引起了廣泛的研究興趣。人們發(fā)現(xiàn)PAA能夠制備出具有結(jié)構(gòu)色的薄膜，這些薄膜在防偽、裝飾等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文采用一次陽極氧化法在磷酸電解液中制備出PAA薄膜，然后以PAA為模板通過交流電化學(xué)沉積法將Cu納米線沉積到PA

3、A薄膜孔洞的底部，得到具有結(jié)構(gòu)色的Cu@PAA納米復(fù)合薄膜。詳細(xì)的分析了薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性。此外，采用二次陽極氧化法制備的PAA薄膜因具有高度有序納米孔洞陣列得到廣泛地應(yīng)用。正如我們所知，多孔PAA薄膜擁有較大的比表面積致使孔洞內(nèi)產(chǎn)生大量的氧空位，同時(shí)對薄膜的物理性質(zhì)也有重要的影響，比如鐵磁性、電阻開關(guān)特性。因此，我們以PAA為基底，利用直流磁控濺射法制備出多孔Cu：0，TiO：復(fù)合薄膜，通過多種表征手段研究這些多孔復(fù)合薄膜的物理

4、性質(zhì)。其結(jié)果分析如下：(1)室溫下，采用一次陽極氧化法在磷酸電解液中制備出一系列P從／Al薄膜，以此為模板再通過交流電化學(xué)沉積法沉積了金屬Cu，得到具有結(jié)構(gòu)色的Cu@PAA復(fù)合薄膜，其顏色飽和度明顯的提高了。調(diào)控不同的氧化時(shí)間，復(fù)合薄膜可以得到不同的顏色，且在整個(gè)可見光范圍內(nèi)都是可調(diào)控的。紫外可見反射光譜顯示，隨著氧化時(shí)間的增加，薄膜的最大反射波長入。存在紅移現(xiàn)象。另外，根據(jù)布拉格公式計(jì)算的復(fù)合薄膜的有效折射率、最大反射波長入。的理論值

5、與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。最后，我們采用有機(jī)輔助方法制備出精美多彩的圖案。(2)采用直流磁控濺射方法在PAA基底上鍍一層Cu：O薄膜。在無外加偏置磁場的情況下，通過施加具有可逆性和可重復(fù)性的電場能夠調(diào)控Cu：0／PAA復(fù)合薄膜的磁化強(qiáng)度，并且發(fā)現(xiàn)復(fù)合薄膜具有電阻開關(guān)行為。紫外可見光譜測試證明Cu：0／P從復(fù)合薄膜中存在大量的氧空位。進(jìn)一步分析表明復(fù)合薄膜中導(dǎo)電細(xì)絲的形成和斷裂與氧空位有著密切的關(guān)系。此外，對樣品施加電場能夠觸發(fā)到不同阻態(tài)，因此