合金纳米线阵列的模板法制备及其熔化过程中的电输运特性

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随着纳米材料和纳米技术的快速发展,电子器件的高度集成化对电路传输材料也提出了更高的要求。因此作为纳电子器件基础的一维金属纳米材料尤其是一维合金纳米材料的研究有着一个非常重要的意义,这也是当前纳米器件领域的一个前沿和热点研究课题。本工作旨在探索一种基于多孔氧化铝模板法合成一维合金纳米线阵列的新方法。通过双槽电沉积方法和熔融法制备出了三种合金纳米线,并使用多种表征分析手段及对熔化过程中的电输运测量,结果表明该方法可以成功制备成分比例可控且成分均匀的一维合金纳米线阵列。本文的主要内容如下:1)采用双槽法电沉积Pb/Bi多层纳米线阵列,再以多孔氧化铝模板为支撑采用熔融法制备出了PbBi合金纳米线阵列。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分析谱仪(EDS)对样品的形貌、结构、成分进行表征和分析,结果表明此方法合成的PbBi合金纳米线是成分均匀的。2)通过改变多层纳米线中不同金属的沉积时间,制备出了不同比例的ZnPb合金纳米线阵列。同时,在略高于低熔点金属熔化温度下长时间进行热处理,同样制备出了含有高熔点金属的AgZn合金纳米线阵列,并分析了相关的合成机理。这些结果显示了基于氧化铝模板的熔融方法制备合金纳米线具有成分可控和普遍性的优点。3)在合金纳米线制备的熔融过程中,采用两电极法使用数字源表对纳米线阵列进行电输运测量。结果表明:电阻随温度的变化趋势实际上反映了合金纳米线内部的成分结构的变化,为分析合金纳米线的形成过程提供了相关实验数据。
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