金属离子注入绝缘体纳米颗粒的合成、尺寸控制及机理研究

项目名称： 金属离子注入绝缘体纳米颗粒的合成、尺寸控制及机理研究

项目编号： No.11175129

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理学II

项目作者： 刘昌龙

作者单位： 天津大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 高剂量金属离子注入绝缘体并结合不同气氛的热处理已成为制备纳米-绝缘体复合体的重要手段，该复合体在光电子等领域具有重要的应用价值。然而如何有效地控制纳米颗粒的尺寸及分布进而优化其性能是其应用的关键。本项目拟采用高剂量的金属离子，如Cu、Zn和Ag等注入到典型的氧化物绝缘体(如SiO2、Al2O3等)中，结合不同气氛的热处理制备出相应的纳米-绝缘体复合体系，并对纳米颗粒的结构、尺寸分布和复合体系的物性进行定量地表征。在此基础上进一步使用重离子或飞秒激光对所获得的纳米-绝缘体复合体实施进一步的辐照，通过调节辐照参数，详细地研究纳米颗粒尺寸分布及物性演变的规律，得到有效调控纳米颗粒尺寸分布和复合体系物性的优化实验参数。此外，通过研究注入金属原子的分布及其演变并借助于相关的理论，探讨两类辐照下纳米颗粒尺寸控制和物性优化的微观机理。该研究可为离子注入法合成纳米-绝缘体复合体的应用提供实验和理论依据。

中文关键词： 离子注入/辐照；氧化物绝缘体；金属纳米颗粒；尺寸控制；表面等离子体共振光吸收

英文摘要：

英文关键词： Ion implantation/irradiation；Oxide insulators；Metallic nanoparticles；Size control；Surface plasmaon resonance absorption