聚四氟乙烯薄膜等离子体表面改性的研究

利用等离子体表面处理和化学接枝的方法对聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）薄膜表面进行了化学改性。利用ＸＰＳ研究了改性后的ＰＴＦＥ薄膜的表面结构和价键状态，并通过接触角的测定研究了表面改性对薄膜亲水性的影响。研究结果发现ＰＴＦＥ薄膜经等离子体处理后，薄膜表面的Ｃ－Ｆ键发生了断裂，形成了Ｃ－Ｃ键、Ｃ－Ｈ键及Ｃ－Ｏ键；等离子体处理后的薄膜再经丙烯酸化学处理，强亲水性的丙烯酸基被接枝到ＰＴＦＥ表面，使得ＰＴＦＥ薄膜获     

表面等离子体共振传感理论仿真研究

以薄膜光学理论为基础对表面等离子体共振SPR（Surface Plasmon Resonance）传感器的特性进行分析,给出了SPR传感器光强反射率的数学模型．分别采用角度调制与波长调制,利用Matlab仿真分析棱镜类型、金属薄膜介电常数和厚度、入射光波长或角度等参数对SPR反射吸收峰的影响,给出了仿真结果,并结合实际分析了其传感特性．     

银纳米球阵列的局域表面等离子体特性研究

基于金属纳米颗粒的光散射理论,利用时域有限差分法计算了Ag纳米球阵列不同结构参数下的散射光谱、吸收光谱及散射效率,分析了Ag纳米球阵列在共振波长下的极化电场和极化电荷分布情况,讨论了Ag纳米球阵列的局域表面等离子体(LSP)对GaN基LED发光效率增加的机理。结果表明,随着间距的减小,Ag纳米球阵列LSP的散射峰逐渐呈双模分布,且位于长波段的散射峰蓝移;随着Ag纳米球直径的增大,LSP的共振波长红移且散射效率增大。当LSP的共振波长与LED辐射光波长相匹配时,Ag纳米球阵列的LSP与LED辐射光发生耦合作用,在一定条件下,部分耦合的能量辐射到自由空间,增大LED的内量子效率。     

Co纳米锥阵列的磁性研究

利用聚苯乙烯微球自组装法得到了单层二维晶体掩模板，利用离子束溅射沉积法在掩模板上沉积高纯Co薄膜，去除聚苯乙烯微球后得到Co纳米锥阵列。利用扫描电镜观察样品表面形貌，并利用振动样品磁强计测量其磁学特性．磁性研究表明，纳米锥颗粒为单畴颗粒，其矫顽力较薄膜样品有较大增加，剩磁比也有所改善．     

折射率可调的纳米彩色薄膜的制备研究

采用溶胶-凝胶技术,以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为有机醇盐前驱体,乙醇、生物染色剂为主要原料,利用提拉法制备出折射率可调的纳米复合彩色薄膜.经测试研究表明,薄膜的折射率随TiO2含量的增加以及热处理温度的升高而逐渐增大.通过调整溶胶的组分及热处理温度,可实现纳米复合彩色薄膜的折射率在1.51～2.25之间连续可调.而且生物染色剂无毒无害,在高温下能自行分解,加热到一定温度时可恢复到无色状态,是环保型彩色薄膜.     

金属纳米结构的表面等离子体光学研究获得系列进展

金属纳米结构的表面等离子体光学在光催化、纳米集成光子学、光学传感、生物标记、医学成像、太阳能电池,以及表面增强拉曼光谱（SERS）等领域有广泛的应用前景,这些功能和金属纳米结构与光相互作用时产生的表面等离子体共振密切相关。最近,中科院物理研究所光物理实验室李志远研究组,     

局域表面等离子体共振在可视化传感中的应用进展

贵金属纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观隧道效应、表面等离子体共振(SPR)和局域表面等离子体共振(LSPR)等物理化学性质,本文阐述了SPR和LSPR产生的机理,并总结了LSPR在可视化传感中的应用进展。     

微波等离子体化学气相沉积方法制备纳米金刚石薄膜

为了制备出大面积均匀连续的纳米金刚石薄膜,并探索温度、气氛等条件对最终生长出的纳米金刚石薄膜样品的影响,使用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法,改变CH4、H2、Ar气体比例以及衬底温度,在不同生长条件下制备了5组金刚石薄膜样品.5组样品分别使用ESEM和拉曼光谱进行成膜质量、形貌、结构以及组分的表征,分析了不...     

银纳米球阵列的局域表面等离子体特性研究北大核心CSCD

基于金属纳米颗粒的光散射理论,利用时域有限差分法计算了Ag纳米球阵列不同结构参数下的散射光谱、吸收光谱及散射效率,分析了Ag纳米球阵列在共振波长下的极化电场和极化电荷分布情况,讨论了Ag纳米球阵列的局域表面等离子体(LSP)对GaN基LED发光效率增加的机理。结果表明,随着间距的减小,Ag纳米球阵列LSP的散射峰逐渐呈双模分布,且位于长波段的散射峰蓝移;随着Ag纳米球直径的增大,LSP的共振波长红移且散射效率增大。当LSP的共振波长与LED辐射光波长相匹配时,Ag纳米球阵列的LSP与LED辐射光发生耦合作用,在一定条件下,部分耦合的能量辐射到自由空间,增大LED的内量子效率。     

螺旋波等离子体沉积纳米硅薄膜结构特性

采用螺旋波等离子体化学气相沉积(HWPCVD)技术,以SiH4作为源反应气体在Si(100)和玻璃衬底上制备了纳米Si薄膜。通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱、原子力显微镜(AFM)对所制备的材料结构和形貌等特性进行表征,分析了纳米Si薄膜结构随衬底温度变化的规律。实验结果表明,在较低的衬底温度(100-300℃)范围内,可以实现高晶化度纳米Si薄膜的沉积,颗粒大小在4-8nm之间,样品的晶化度随着衬底温度升高而升高,晶粒大小也随之增大,样品表面光滑,晶粒分布均匀。     

RF-Ar等离子体对聚乙烯薄膜的表面改性

采用射频辉光放电氩等离子体,在工作压力为20 Pa、功率为30W的条件下对低密度聚乙烯薄膜进行了不同时间的表面处理。借助静态接触角、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜、差示扫描量热仪对薄膜改性前后的性能进行了表征及分析。研究结果表明:氩等离子体短时间(20 s)处理便可以有效改善薄膜表面的亲水性,处理时间大于20 s后接触角的变化并不明显;处理后的薄膜表面引入了大量的含氧及少量的含氮官能团;薄膜表面所形成的交联层阻挡了极性基团的翻转,有效延长了接触角的时效性;薄膜的表面形貌和结晶度发生了变化。     

高分子薄膜等离子体表面改性的研究

本文采用不同的等离子体改性Ｐｉ、ＰＥＴ、ＰＰ薄膜，发现经处理的薄膜的表面电阻（Ｒｓ）降低了２￣４个数量级，材料的介电损耗（ｔｇｏ）和介电常数（ε）也发生了变化。表面薄膜刻蚀深度随放电时间的延长而增加。红外分析证明在薄膜表明结构中引入了极性基团。     

纳米金与生物分子的相互作用及生物传感检测

系统地分析了纳米金与生物分子的相互作用,并从光学比色分析、荧光分析、电化学检测、质量变化检测等几个方面入手,详细介绍了纳米金在DNA检测领域中的应用。     

基于准连续域束缚态介质超表面的光微流折射率传感研究

准连续域束缚态(Quasi-BIC)是超表面中一种特殊共振模,具有极高的品质因子,可以极大地提高光与物质的相互作用,在荧光增强、纳米激光、光传感以及非线性光学等领域均有重要应用。本文基于我们前期对quasi-BIC产生的理论,研究quasi-BIC介质超表面在折射率传感方面的应用。本文给出了传感系统的基本结构,利用电子束光刻技术结合注塑工艺完成了样品光流控结构的制备,并初步测试性能。研究结果表明,得益于产生quasi-BIC的新方法,该超表面具有两个高Q值quasi-BIC共振峰(1.523 µm和1.570 µm,品质因子分别为3069和4071)。以四种折射率溶液(n分别为1.450/1.462/1.470/1.480)为样品的测试实验表明,两个共振峰均能完成折射率检测,灵敏度S分别为452 nm/RIU、428 nm/RIU,性能评价指标FOM分别为376.7、372,优于现有文献;共振波长和折射率之间线性度良好,展现了quasi-BIC超表面在折射率传感中的应用潜力。

     

金纳米阵列薄膜的制备及在表面增强拉曼光谱中的应用EI北大核心CSCD

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种灵敏度很高的分析技术,可以给出分子水平的光谱信息,常被用于痕量分析检测。金纳米颗粒(AuNPs)由于其可控制备、独特的光学特性,是最常用的SERS基底材料之一。然而,如何经济、高效地制备出一种性质稳定、耐保存的拉曼基底材料,仍是亟待解决的问题。文中通过静电纺丝工艺,将修饰了β-环糊精的AuNPs聚合液制备成静电纺丝薄膜;将此薄膜用作SERS基底材料,以罗丹明6G作为探针分子,获得了优异的SERS效果,增强因子约为10~5,检测限达到10^(-6)级以下,且基底材料的重复性优越。     

磁控溅射法制备的纳米金薄膜的工艺条件和结构分析

通过直流溅射沉积法在玻璃衬底上制备了不同生长条件下的纳米金薄膜,利用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其进行表面形貌分析.XRD 图显示Au膜具有(111)面择优取向;AFM图显示,在不同的生长阶段Au膜具有不同的表面微结构.总结了不同的工艺条件对薄膜晶粒生长的影响,这项研究对实现金属薄膜的可控性生长有重要意义.     

采用连续、脉冲等离子体合成低表面能薄膜

采用连续与脉冲射频等离子体合成低表面能薄膜SiCxOy.通过对薄膜性能的表征,发现等离子体放电模式影响聚合膜的化学结构、表面成份、表面能数值大小,认为采用脉冲射频等离子体更易合成低表面能聚合物.     

在室温条件下制备高质量纳米结构TiN薄膜研究

在室温条件下,利用磁过滤等离子体在单晶硅和不锈钢表面上制备了性能优异的纳米结构TiN薄膜.运用原子力显微镜和掠角入射X射线衍射仪对其结构与形貌进行了表征,利用纳米压痕仪测量了TiN薄膜的硬度和弹性模量.结果表明:TiN薄膜表面光滑,致密,无柱状晶;TiN晶粒的平均尺寸为50nm,薄膜硬度达50 GPa,是传统CVD和PVD技术沉积氮化钛的两倍多;XRD衍射试验表明,纳米TiN的衍射角都普遍向小角度移动,TiN晶粒沿(111)择优生长.     

磁约束电感耦合等离子体增强反应溅射沉积nc-TiN/a-Si3N4纳米复合薄膜

介绍一种新型磁束缚电感耦合等离子体增强的物理化学气相沉积复合系统，并用该系统通过反应磁控溅射TiSi合金靶，在氩气和氮气等离子体作用下，在单晶硅衬底上制备了nc—TiN／a—Si3N4纳米复合薄膜．扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子谱仪和高分辨率透射电子显微镜的分析和观察结果清晰地表明该薄膜是具有纳米结构的复合薄膜，主要由镶嵌在非晶态Si3N4基体中的TiN纳米晶粒组成，TiN晶粒的尺寸约为3nm。