《生長在液相基底表面的納米微結構系統及其物理特性》是依託浙江大學，由葉高翔擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生長在液相基底表面的納米微結構系統及其物理特性
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：葉高翔
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
實驗和理論研究相結合, 本項目將對生長在液相基底表面的諸多新型納米微結構系統進行全面深入的研究。採用熱蒸發沉積等方法，在液相基底表面沉積磁性或非磁性原子，通過控制沉積原子的自組裝凝聚過程，製備緊緻狀原子團簇、納米線、介觀環、分支狀磁性原子凝聚體等納米微結構系統，並研究其形成機理、原子數的幻數結構、微結構穩定性、自發磁化、磁疇結構及演化、低溫尺寸量子效應等物理特性, 揭示此類具有近似自由邊界條件的新型納米系統中的奇異規律；改進和創新已有的納米系統模型及理論(如自發磁化理論、鐵磁-順磁轉換模擬模型等), 根據樣品的特徵邊界條件, 對其中的原子自組裝凝聚、原子平均結合能及幻數結構、磁疇生長、低溫超順磁規律等基礎性問題進行深入的理論研究, 初步建立有關液相基底表面納米微結構系統生長及物理特性的新理論, 使之成為現代納米物理學的一個新穎分支, 展示其重要的理論價值和廣闊的套用前景。
結題摘要
通常人們習慣在各類晶體表面生長納米原子團簇及凝聚體。實驗發現：生長結束後，此類系統的微觀結構有一個不穩定過程，在室溫情況下，弛豫時間可長達數天。如果在液相基底表面生長納米原子團簇及其凝聚體，其微觀結構和弛豫時間將有較大不同。 本項目採用實驗和理論研究相結合的方法, 對生長在液相基底表面的磁性和非磁性金屬(金、銀、鋁、鐵、鎳)納米系統（圓盤狀原子團簇和分支狀凝聚體）的生長模式和微結構穩定性問題進行系統的研究。 1. 以矽油為基底的納米系統（1）通過改變沉積速率、沉積名義厚度等方法，發現了金和銀系統中的圓盤狀納米原子團簇和分支狀凝聚體從初期的二維生長向三維生長逐漸過渡的生長方式，確定了此類系統從非晶逐漸轉化為多晶結構時的薄膜名義厚度範圍。（2）研究發現：金原子納米糰簇及凝聚體的微觀結構相對比較穩定，而銀原子納米糰簇及凝聚體在擴散形變、團簇與團簇之間凝聚、凝聚體斷裂等情況下，總體積可發生明顯變化，納米糰簇及凝聚體俯視總面積最大變化可超過20%。（3）相比之下，鐵和鋁原子團簇之間的相互吸引作用力較小，因而它們一般以二維方式凝聚；而金、銀和鎳原子團簇之間的相互吸引作用力較大，原子團簇一般以三維方式凝聚成分支狀凝聚體。（4）實驗發現：鐵原子納米糰簇呈圓盤狀結構，且圓盤的直徑及厚度與沉積名義厚度基本無關，說明了鐵原子納米糰簇經歷了一個物質密度塌縮和結晶化過程。 2. 以離子液體為基底的納米系統 實驗發現：生長在離子液體表面的鋁原子網狀或分支狀無定型凝聚體中，存在一顆顆較大的圓盤形凝聚體，它們由分支狀凝聚體聚集合併而成，且顯示較為明顯的多晶結構。 3．總結多年來我們在以液相材料為基底製備薄膜和納米結構的實踐、體會及主要成果，名為“科學思辨二十四則”的專著（約十五萬字）即將由我國商務印書館 正式出版發行。
