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英科学家利用激光快速制造纳米材料

2008-06-02 10:34
吃瓜天狼
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    英国的研究人员发现,以激光照射铁粉与甲醇(methanol)的混合物,可以在数分钟内产生大量的氧化铁纳米结构,过程简单、快速而且能够连续操作,因此很容易进行组件整合。通过改变甲醇的流速,还可以制作出具有纳米带(nanobelt)或纳米线(nanowire)形状的材料。

    索瑞大学(University of Surrey)先进技术研究所的Simon Henley等人使用波长为248 nm、脉冲宽25 ns、重复率为25 Hz的深紫外准分子激光器(excimer laser),以激光剥削(laser ablation)技术制造这个材料。激光以栅状轨迹来回扫描容器底部含有氧化铁粉与甲醇的混合物沉积。激光焦点的高温与高压会使附近的溶剂沸腾,将铁粒子由试管底部猛烈喷出,进入激光束中,此时便能观察到铁粒子反射造成的明亮闪光。

    氧化铁纳米结构有很广泛的应用,如锂电池的电极、气体传感器与场效晶体管等。此外,高密度信息储存媒体的制造商也对氧化铁的磁相应用很感兴趣。Henley表示,目前估计每小时可得到数公克的产量,如果提升激光功率与脉冲频率,产量还能再增加。

    Henley等人相信甲醇与剥削产物间的光化学或光热辅助反应,是溶液中产生纳米带的原因。随后,激光与纳米带状材料间的相互作用会使纳米带产生破裂,进而转变成纳米线。这意味着生成物停留在容器中的时间长短,是控制氧化铁纳米结构形貌的关键:高收集率得到纳米带,低收集率则得到纳米线。

    Henley的研究团队目前着重于氧化铁纳米结构电子特性的研究,希望能够制作出如场效晶体管一样的纳米电子组件。

 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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