過渡族金屬氧化物納米線陣列的發(fā)光性質研究.pdf

1、近年來，由于一維納米材料在電學、光學、磁學、力學和熱學等方面展現(xiàn)出優(yōu)異的特性，從而在納米器件、傳感器、激光器等方面具有廣泛的應用前景而倍受關注；并且其作為凝聚態(tài)物理學低維物理體系中的一個分支取得了重大進展。納米材料由于小尺寸效應使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學性質。如光學非線性、光吸收、光反射、光傳輸過程中的能量損耗等都與納米材料的尺寸有很強的依賴關系。例如：光纖在現(xiàn)代通信和光傳輸上占有極為重要的地位，納米材料作為光纖材料可以降低光導纖

2、維的傳輸損耗，大大地改善光傳導的特性。過渡族氧化物納米材料由于其半導體性質，磁性等各種特殊的性質，人們對它們的基礎研究和新的可能應用前景給予了極大的關注。本論文的主要內容如下： 一、我們利用電化學方法，并在不同溫度下燒結，在納米級孔洞的陽極氧化多孔鋁模板的柱形微孔內，成功地制備出高度有序的氧化鋅納米線陣列結構。進一步利用X射線衍射儀透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡對這種米線陣列樣品的晶相，形貌和結構進行了表征。同時，通過利用熒光分

3、光光度計對樣品光致發(fā)光性質的測量，發(fā)現(xiàn)了其與前人報道的光致發(fā)光性質迥異的結果，其中首次發(fā)現(xiàn)氧化鋅納米線在325 nm紫外光激發(fā)下于485 nm處出現(xiàn)非常尖銳的藍色發(fā)光，這對于未來納米激光器的研究和發(fā)展有重要意義。最后，對這些發(fā)光性質的不同給出了我們的解釋。 二、利用電化學方法并伴隨后續(xù)的燒結，在納米級孔洞的陽極氧化多孔鋁模板的柱形微孔內，成功地制備出高度有序的Co<,3>O<,4>納米線陣列體系。進一步利用X射線衍射儀對這種米線

4、陣列樣品的晶相進行了表征。同時，通過利用熒光分光光度計對樣品光致發(fā)光性質的測量，通過改變激發(fā)光波長觀察發(fā)射譜的變化，發(fā)現(xiàn)了在這種測量條件下表現(xiàn)出不同行為的兩種發(fā)射峰。進而在實驗上利用氧化鋅納米線的光致發(fā)光性質進行比較及計算上利用第一原理計算方法進行模擬。最后，對這兩種發(fā)光峰給出了我們的解釋。這一工作的意義在于：找到一種方法通過調整紫外激發(fā)光的波長從而達到調制可見發(fā)射光波長，最終得到不同顏色激光的目的。這一發(fā)現(xiàn)對未來可變波長納米激光器的研