近年來,微納米圖案化納米粒子（Nanoparticles,NPs）受到越來越多的關(guān)注,并被廣泛應(yīng)用于等離子體共振、表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS）、光催化以及高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等器件中。激光干涉光刻（Laser Interference Lithography,LIL）可以實(shí)現(xiàn)大面積、低成本、周期性的結(jié)構(gòu)制備,在納米制造中有著極為重要的應(yīng)用。將其與其他納米制造技術(shù)相結(jié)合,將為圖案化納米粒子制備方法的研究開啟新的途徑,從而促進(jìn)新型納米結(jié)構(gòu)與器件的研究和應(yīng)用。本論文針對(duì)微納制造技術(shù)的發(fā)展需求,基于對(duì)激光干涉光場(chǎng)分布以及光子與基底材料之間的作用機(jī)理分析,分別結(jié)合光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積和去潤(rùn)濕等自組裝微納加工方法,以新功能化的界面控制誘導(dǎo)方式實(shí)現(xiàn)多種材料的圖案化納米粒子的制備。通過多種表征手段和途徑分析制備方法中的光-電-磁多物理場(chǎng)耦合效應(yīng)以及其中的微觀機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了激光干涉對(duì)生成納米粒子圖案分布、粒徑、光學(xué)、磁學(xué)等特性的控制。本論文圍繞基于激光干涉的圖案化納米粒子的可控制備方法,主要開展并完成了以下研究工作:（1）多光束干涉... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究的目的和意義
    1.2 圖案化納米粒子制備方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光刻輔助的膠體自組裝法
        1.2.2 固液界面化學(xué)合成法
        1.2.3 光誘導(dǎo)介電泳方法
        1.2.4 模板化去潤(rùn)濕方法
        1.2.5 生物模板自組裝法
    1.3 圖案化納米粒子的應(yīng)用
        1.3.1 催化作用
        1.3.2 磁性存儲(chǔ)
        1.3.3 生物醫(yī)學(xué)
        1.3.4 等離子共振及磁光器件
    1.4 論文的主要內(nèi)容
第2章 激光干涉光刻技術(shù)理論及系統(tǒng)分析
    2.1 多光束激光干涉原理
        2.1.1 激光干涉理論基礎(chǔ)
        2.1.2 干涉圖案對(duì)比度
        2.1.3 雙光束激光干涉
        2.1.4 三光束激光干涉
    2.2 光子與基底材料之間的作用
        2.2.1 光電效應(yīng)
        2.2.2 光熱效應(yīng)
        2.2.3 光化學(xué)效應(yīng)
    2.3 激光干涉光刻技術(shù)與系統(tǒng)
        2.3.1 激光干涉光刻技術(shù)
        2.3.2 激光干涉光刻系統(tǒng)
    2.4 激光干涉光刻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 雙光束激光干涉光刻系統(tǒng)
        2.4.2 三光束激光干涉光刻系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 激光干涉誘導(dǎo)電化學(xué)沉積制備圖案化納米粒子
    3.1 引言
3O₄納米粒子的制備方法">    3.2 圖案化Fe₃O₄納米粒子的制備方法
        3.2.1 電化學(xué)沉積法
        3.2.2 光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積法
    3.3 激光干涉誘導(dǎo)電化學(xué)微納制造機(jī)理研究
        3.3.1 LIED制造機(jī)理研究
        3.3.2 LIED系統(tǒng)模型
        3.3.3 電極反應(yīng)的特征和步驟
        3.3.4 沉積過程的影響因素
3O₄納米粒子的可控制備">    3.4 圖案化Fe₃O₄納米粒子的可控制備
        3.4.1 LIED系統(tǒng)搭建
3O₄材料表征">        3.4.2 Fe₃O₄材料表征
        3.4.3 干涉光強(qiáng)對(duì)粒徑分布的影響
        3.4.4 外加電勢(shì)對(duì)粒子形貌的影響
        3.4.5 沉積時(shí)間對(duì)粒子形貌的影響
    3.5 光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積的實(shí)驗(yàn)研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 激光干涉燒蝕和去潤(rùn)濕法制備圖案化納米粒子
    4.1 引言
    4.2 圖案化金屬納米粒子的制備方法
    4.3 基于直接激光干涉燒蝕和去潤(rùn)濕的微納制造機(jī)理研究
        4.3.1 基于DLIA的功能性去潤(rùn)濕表面的形成機(jī)理
    4.4 基于去潤(rùn)濕的圖案化納米粒子形成機(jī)理
    4.5 圖案化Au-Ni納米粒子的可控制備
        4.5.1 DLIA系統(tǒng)搭建和薄膜去潤(rùn)濕過程
        4.5.2 激光干涉能量密度對(duì)表面粗糙度的影響
        4.5.3 退火溫度和時(shí)間的影響
        4.5.4 金屬薄膜厚度的影響
        4.5.5 粒徑分布特征
    4.6 圖案化Au-Ni納米粒子的特性分析
        4.6.1 粒子的結(jié)構(gòu)特性分析
        4.6.2 粒子的磁力特性分析
        4.6.3 粒子的磁疇圖像研究
    4.7 其他金屬納米粒子的制造
    4.8 本章小結(jié)
第5章 圖案化磁性核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子在SERS中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 圖案化磁性納米結(jié)構(gòu)SERS基底制備方法
    5.3 磁性-等離子體SERS增強(qiáng)機(jī)理研究
        5.3.1 SERS增強(qiáng)機(jī)理
        5.3.2 磁性-等離子體SERS機(jī)理分析
    5.4 圖案化磁性Ni@Au納米粒子SERS基底的制備
        5.4.1 制備過程
        5.4.2 核-殼結(jié)構(gòu)形成機(jī)理
        5.4.3 核-殼結(jié)構(gòu)表征
    5.5 Ni@Au核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的磁學(xué)特性分析
        5.5.1 納米粒子的磁滯回線
        5.5.2 納米粒子的FC-ZFC曲線
    5.6 圖案化Ni@Au核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的SERS性能分析
        5.6.1 納米粒子拉曼光譜測(cè)試
        5.6.2 納米粒子SERS性能分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Electrochemical reactions at the electrode/solution interface:Theory and applications to water electrolysis and oxygen reduction[J]. FANG YaHui & LIU ZhiPan Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials;Department of Chemistry,MOE Key Laboratory of Computational Physical Science,Fudan University,Shanghai 200433,China.  Science China（Chemistry）. 2010(03)
[2]成像干涉光刻技術(shù)及其頻域分析[J]. 劉娟,馮伯儒,張錦.  光電工程. 2004(10)
[3]無掩模激光干涉光刻技術(shù)研究[J]. 馮伯儒,張錦,宗德蓉,蔣世磊,蘇平,陳寶欽,陳芬.  微納電子技術(shù). 2002(03)



本文編號(hào)：3152283