导读:本文包含了纳米颗粒合成及热演变论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:离子注入,氧化物绝缘体和单晶Si,Zn和ZnO纳米颗粒,表面等离子共振
纳米颗粒合成及热演变论文文献综述
申艳艳[1]（2011）在《金属离子注入固体材料纳米颗粒合成、热演变及光学性质研究》一文中研究指出本论文利用金属离子，如Zn和Cu，注入到叁类固态材料，即SiO2、Al_2O_3和单晶Si中，借助于紫外-可见光吸收谱仪(UV-Vis)、X-射线衍射谱仪(XRD)、横截面试样的透射电子显微镜(XTEM)、原子力显微镜(AFM)、光致发光谱仪等详细地研究了纳米颗粒形成、热演变以及相关的光学性质，具体研究内容及结果如下：(1)利用45 keV Zn离子注入SiO2，剂量分别为5×10~(15)、1×10~(16)、5×10~(16)和1×1017 ions/ cm~2，系统地研究Zn纳米颗粒的形成与剂量的依赖关系以及Zn纳米颗粒在氧气气氛下退火的演变过程。注入剂量在5×10~(16) ions/cm~2剂量时观测到了最佳Zn纳米颗粒的等离子体共振峰(SPR峰)。当退火温度升高到600°C时，Zn纳米颗粒完全被氧化并形成了ZnO纳米颗粒，而700°C时退火时会反应生成Zn2SiO4纳米颗粒。(2)采用45 keV Zn离子注入到SiO2样品，剂量为5.0×10~(16) ions/cm~2，重点研究了叁种不同气氛下Zn纳米颗粒的热演变，即氧气、氮气及先氮气后氧气顺次退火。在氧气气氛下退火的样品和在先氮气后氧气气氛下退火的样品中均能发现具有(002)和(103)取向的ZnO的纳米颗粒。而氮气气氛下只有Zn纳米颗粒的生长。光致发光结果表明了在先氮气后氧气气氛下退火的样品中能形成具有较强紫外发光的高质量的ZnO纳米颗粒。(3)采用500keV、2.0×10~(16) ions/cm~2的Xe离子辐照1×1017 ions/ cm~2、45keV Zn离子预注入的SiO2，重点研究了重离子辐照对Zn和ZnO纳米颗粒形成及其光学性质的影响。研究结果表明，未经Xe离子辐照的SiO2样品中热氧化形成的ZnO纳米颗粒不仅形状不规则，而且大小分布非常不均匀(5-30 nm)，而经Xe离子辐照的样品中制备的ZnO纳米颗粒呈现近乎球形形状，其直径分布大在3-7 nm一个较小的范围。卢瑟福被散射(RBS)对辐照前后Zn分布剖面分析结果显示，Xe离子辐照使得Zn较为均匀地分布在样品中一个宽的区间内，随后氧气气氛下的热处理使得Zn均匀成核和氧化，因而形成了尺寸较小且尺寸分布相对均匀的ZnO纳米颗粒。(4)采用1.0×1017 ions/cm~2、45 keV Cu离子注入α-Al_2O_3单晶，研究了Cu纳米颗粒在真空和氧气两种退火氛围下的热演变。研究结果显示，在300-600oC温度范围内，真空中退火几乎对Cu纳米颗粒的生长不起作用，而氧气气氛下退火则不仅促使了Cu纳米颗粒的氧化形成CuO纳米颗粒，而且还大大地促进了纳米颗粒的热生长。(5)采用1.0×10~(17) ions/cm~2，45 keV Zn离子注入α-Al_2O_3单晶，重点研究Zn离子注入缺陷以及Zn纳米颗粒热氧化对α-Al_2O_3光学性能的影响。研究结果显示，Zn离子注入引入了大量的F型缺陷使得样品具有很强的缺陷发光。由于ZnO发光和Al_2O_3缺陷发光的迭加，600oC退火后样品的发光峰出现了显着的增强。(6)采用1.0×10~(17) ions/cm~2，45 keV Zn离子注入n-型单晶Si(100),研究了Si样品中Zn纳米颗粒的合成、在氧气气氛下的热演变以及纳米颗粒演变对Si样品表面形貌的影响。通过研究发现，高剂量的Zn离子注入可以在Si中形成，600oC热氧化形成了尺寸分布较为均匀(2-7 nm)、具有(101)择优取向的ZnO纳米颗粒(本文来源于《天津大学》期刊2011-12-01）
张丽莉[2]（2009）在《铜离子注入氧化铝单晶纳米颗粒合成及热演变研究》一文中研究指出纳米颗粒由于其独特的性质,它在光电子器件、生物传感器等多个领域具有广阔的应用前景。研究纳米颗粒的合成、性质及其应用成为目前材料科学领域关注的焦点。合成纳米颗粒的方法有多种,而离子注入具有明显的优势,表现在注入离子的种类及其浓度不受材料和材料的固溶度限制;纳米颗粒形成的深度以及颗粒大小可以通过精确地控制离子的剂量和能量来实现等。因此,近年来,采用离子注入并结合随后的热处理成为制备和研究各类纳米颗粒的一个重要方向。本工作在室温下采用能量为45keV、剂量为1×1017离子/cm2的Cu离子注入到Al_2O_3单晶中,注入后样品随后在不同气氛下进行热处理,借助于紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)等测试手段详细地研究了Cu纳米颗粒的形成及其演变规律,重点比较了两类气氛,即真空和O2气流对Cu纳米颗粒生长和热演变的影响。通过实验研究,得到了以下重要的结果:(1)UV-Vis、XRD和AFM测试结果均表明,Cu离子注入到Al_2O_3单晶可以产生镶嵌的Cu纳米颗粒,理论计算和实验研究表明,该纳米颗粒的尺寸约在10nm左右;(2)随后的真空氛围下退火,在300到600oC的温度范围,热处理仅仅导致注入产生的各类缺陷(包括非晶化效应)的逐渐恢复,而表征Cu纳米颗粒的特征相关量,如Cu等离子共振峰(SPR)和Cu(111)衍射峰,均未发生明显的变化。结果说明,在真空中热处理,对于所研究的温度范围,退火只能引起注入缺陷发生一系列的演变,而不能使得Cu纳米颗粒发生明显的生长或演变。Cu纳米颗粒未发生明显的生长进一步通过AFM测试得到了证实;(3)相同退火条件,在氧气氛围下对离子注入合成的Cu纳米颗粒进行热处理,UV-Vis和XRD测试结果均表明,与真空退火不同,氧气氛下退火导致了Cu纳米颗粒发生了一系列的变化。在300oC退火温度,Cu纳米颗粒明显生长;500oC退火温度使得纳米颗粒生长的同时,部分转化为CuO纳米颗粒;而600oC退火则使得Cu的纳米颗粒完全转变成CuO纳米颗粒。AFM测试结果证实了纳米颗粒的生长现象。在低能重离子高剂量注入下,固体表面的溅射会非常严重,由于固体表面的不断侵蚀,会使得注入原子的分布发生显着的变化,为了合理地解释Cu纳米颗粒的合成及其热演变,本工作还基于溅射理论,在计算出溅射产额的基础上,从理论上模拟计算出了不同剂量、45keVCu离子注入Al_2O_3单晶注入原子深度剖面,计算结果表明。在本工作采用的注入条件下,Cu原子不再呈现高斯型分布,大部分Cu原子而是分布在近表面区域。通过AFM分析能够在表面揭示纳米颗粒形成就跟溅射引起的Cu原子分布在近表面区域相关。另外,针对两种不同氛围下热处理观测到的截然不同的结果,本文还借助于O原子的扩散理论解释了O2气氛下退火Cu纳米颗粒向CuO纳米颗粒转变及其对温度的依赖性。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01）
纳米颗粒合成及热演变论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
纳米颗粒由于其独特的性质,它在光电子器件、生物传感器等多个领域具有广阔的应用前景。研究纳米颗粒的合成、性质及其应用成为目前材料科学领域关注的焦点。合成纳米颗粒的方法有多种,而离子注入具有明显的优势,表现在注入离子的种类及其浓度不受材料和材料的固溶度限制;纳米颗粒形成的深度以及颗粒大小可以通过精确地控制离子的剂量和能量来实现等。因此,近年来,采用离子注入并结合随后的热处理成为制备和研究各类纳米颗粒的一个重要方向。本工作在室温下采用能量为45keV、剂量为1×1017离子/cm2的Cu离子注入到Al_2O_3单晶中,注入后样品随后在不同气氛下进行热处理,借助于紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)等测试手段详细地研究了Cu纳米颗粒的形成及其演变规律,重点比较了两类气氛,即真空和O2气流对Cu纳米颗粒生长和热演变的影响。通过实验研究,得到了以下重要的结果:(1)UV-Vis、XRD和AFM测试结果均表明,Cu离子注入到Al_2O_3单晶可以产生镶嵌的Cu纳米颗粒,理论计算和实验研究表明,该纳米颗粒的尺寸约在10nm左右;(2)随后的真空氛围下退火,在300到600oC的温度范围,热处理仅仅导致注入产生的各类缺陷(包括非晶化效应)的逐渐恢复,而表征Cu纳米颗粒的特征相关量,如Cu等离子共振峰(SPR)和Cu(111)衍射峰,均未发生明显的变化。结果说明,在真空中热处理,对于所研究的温度范围,退火只能引起注入缺陷发生一系列的演变,而不能使得Cu纳米颗粒发生明显的生长或演变。Cu纳米颗粒未发生明显的生长进一步通过AFM测试得到了证实;(3)相同退火条件,在氧气氛围下对离子注入合成的Cu纳米颗粒进行热处理,UV-Vis和XRD测试结果均表明,与真空退火不同,氧气氛下退火导致了Cu纳米颗粒发生了一系列的变化。在300oC退火温度,Cu纳米颗粒明显生长;500oC退火温度使得纳米颗粒生长的同时,部分转化为CuO纳米颗粒;而600oC退火则使得Cu的纳米颗粒完全转变成CuO纳米颗粒。AFM测试结果证实了纳米颗粒的生长现象。在低能重离子高剂量注入下,固体表面的溅射会非常严重,由于固体表面的不断侵蚀,会使得注入原子的分布发生显着的变化,为了合理地解释Cu纳米颗粒的合成及其热演变,本工作还基于溅射理论,在计算出溅射产额的基础上,从理论上模拟计算出了不同剂量、45keVCu离子注入Al_2O_3单晶注入原子深度剖面,计算结果表明。在本工作采用的注入条件下,Cu原子不再呈现高斯型分布,大部分Cu原子而是分布在近表面区域。通过AFM分析能够在表面揭示纳米颗粒形成就跟溅射引起的Cu原子分布在近表面区域相关。另外,针对两种不同氛围下热处理观测到的截然不同的结果,本文还借助于O原子的扩散理论解释了O2气氛下退火Cu纳米颗粒向CuO纳米颗粒转变及其对温度的依赖性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米颗粒合成及热演变论文参考文献
[1].申艳艳.金属离子注入固体材料纳米颗粒合成、热演变及光学性质研究[D].天津大学.2011
[2].张丽莉.铜离子注入氧化铝单晶纳米颗粒合成及热演变研究[D].天津大学.2009
标签：离子注入; 氧化物绝缘体和单晶Si; Zn和ZnO纳米颗粒; 表面等离子共振;