本文選題：納米顆粒 + 核殼結(jié)構(gòu)　； 參考：《江西師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：對(duì)于埋嵌型的納米顆粒,在其生長(zhǎng)過(guò)程中總是不可避免的伴隨著應(yīng)變的產(chǎn)生,這個(gè)存在的應(yīng)變對(duì)于納米顆粒的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能有很大的影響。本文研究了金屬納米顆粒和金屬核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒微觀形貌與應(yīng)變場(chǎng)之間的相互關(guān)系,研究工作對(duì)于金屬納米顆粒以及金屬核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的制備及其潛在應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。1、利用脈沖沉積以及快速退火技術(shù)制備了埋嵌再Al2O3薄膜中的Au和Ag納米顆粒,再用透射電子顯微鏡觀察納米顆粒的結(jié)果。我們用有限元法研究了埋嵌在Al2O3薄膜Au和Ag納米顆粒的應(yīng)變場(chǎng),研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Au和Ag納米顆粒均受到Al2O3的非均勻偏應(yīng)變的作用。而且Au納米顆粒受到的應(yīng)變?nèi)跤贏g納米顆粒受到的壓縮應(yīng)變。這可能是由于Au納米顆粒的楊氏模量大于Ag納米顆粒的楊氏模量。2、我們應(yīng)用有限元法進(jìn)一步研究了Au和Ag納米顆粒在金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)存儲(chǔ)電容器中的應(yīng)變。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Au和Ag納米顆粒受到了高介電Al2O3以及傳統(tǒng)介電SiO2材料的應(yīng)變作用,且應(yīng)變場(chǎng)分布與周邊的介電材料密切相關(guān)。納米顆粒埋嵌在不同的介電材料受到的應(yīng)變有很大的不同。這為我們調(diào)控Au和Ag納米顆粒的微觀結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)有效的手段。3、在以上研究的基礎(chǔ)上,研究了不同核尺寸和殼層厚度的埋嵌型Au/Ag以及Ag/Au核殼型結(jié)構(gòu)納米顆粒應(yīng)變場(chǎng)。研究發(fā)現(xiàn)由于Au的楊氏模量大于Ag的楊氏模量,隨著Au/Ag以及Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒核尺寸的增加,Au/Ag核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的應(yīng)變梯度也增加,然而Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的應(yīng)變梯度保持不變且Au/Ag核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的應(yīng)變梯度要大于Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的應(yīng)變梯度。隨著殼層厚度的增加,雖然Au/Ag和Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒受到的壓縮應(yīng)變都增加,但是其殼的應(yīng)變梯度卻逐漸減小,并且Au/Ag在殼上的應(yīng)變梯度減小的速度比Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒上減小的速度更大。研究工作對(duì)于通過(guò)調(diào)節(jié)形貌來(lái)調(diào)節(jié)Au/Ag和Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的應(yīng)變場(chǎng),進(jìn)而調(diào)節(jié)Au/Ag和Ag/Au核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的微觀結(jié)構(gòu)和物理性能具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:For embedded nanocrystalline particles, it is inevitable to produce strain in the growth process, which has great influence on the optical, electrical and magnetic properties of nanoparticles.In this paper, the relationship between the microstructure and strain field of metal nanoparticles and core-shell structure nanoparticles has been studied.The research work has important guiding significance for the preparation and potential application of metal nanoparticles and core-shell structure nanoparticles. Au and Ag nanoparticles embedded in Al2O3 films were prepared by pulse deposition and rapid annealing.The results of the nanoparticles were observed by transmission electron microscope (TEM).The strain field of au and Ag nanoparticles embedded in Al2O3 thin films is studied by finite element method. It is found that both au and Ag nanoparticles are affected by the non-uniform bias strain of Al2O3.The strain of au nanoparticles is weaker than that of Ag nanoparticles.This may be due to the fact that the Young's modulus of au nanoparticles is larger than that of Ag nanoparticles. The strain of au and Ag nanoparticles in metal-oxide-semiconductor storage capacitors is further studied by finite element method.The results show that au and Ag nanoparticles are subjected to the strain action of high dielectric Al2O3 and traditional dielectric SiO2 materials, and the distribution of strain field is closely related to the peripheral dielectric materials.The strain of nanocrystalline embedded in different dielectric materials is very different.This provides an effective means for us to regulate the microstructure of au and Ag nanoparticles. On the basis of the above studies, the strain fields of buried Au/Ag and Ag/Au core-shell nanocrystals with different core sizes and shell thickness are studied.It is found that because the Young's modulus of au is larger than that of Ag, the strain gradient of au / Ag nanoparticles increases with the increase of Au/Ag and Ag/Au core size.However, the strain gradient of Ag/Au core-shell structure nanoparticles remains constant and the strain gradient of Au/Ag core-shell structure nanoparticles is larger than that of Ag/Au core-shell structure nanoparticles.With the increase of shell thickness, the compressive strain of Au/Ag and Ag/Au core-shell nanoparticles increases, but the strain gradient decreases gradually.Moreover, the strain gradient of Au/Ag on the shell decreases faster than that on the Ag/Au core-shell structure nanoparticles.The study has important guiding significance for adjusting the strain field of Au/Ag and Ag/Au core-shell structure nanoparticles by adjusting the morphology, and then regulating the microstructure and physical properties of Au/Ag and Ag/Au core-shell structure nanoparticles.
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：1754765