《高電荷態重離子輻照控制金納米顆粒形態變化的研究》是依託西安交通大學，由徐忠鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高電荷態重離子輻照控制金納米顆粒形態變化的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐忠鋒
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
金納米顆粒的獨特物理、化學性質與其尺寸、形狀、晶體結構等密切相關,其製備與調控技術一直備受關注。高電荷態重離子入射固體表面時，所攜帶的極高勢能可以在表面nm量級內沉積並引起顆粒發生形變，這使得重離子輻照成為一種有效控制納米顆粒形貌的方法。本項目旨在蘭州重離子加速器國家實驗室高離化態原子物理實驗平台上，利用不同劑量和能量的高荷電重離子輻照吸附於基底表面的球形金納米顆粒使之發生形變，觀測金納米顆粒形狀和尺寸變化與輻照參數的關係，通過盧瑟福背散射（RBS）和表面電漿共振（SPR）分析研究受輻照後形變的金納米顆粒獨特的光學性質，探索高電荷態重離子調控金納米顆粒形態變化的規律和作用機制。同時，研究高荷電重離子在靶材料表面的能損和勢能沉積的作用機理等。本項目將為金納米顆粒形態變化及其物理特性與輻照參數的關聯性，及重離子與物質相互作用的基礎理論和潛在套用研究積累實驗技術和重要參考數據。
結題摘要
項目組成功製備了形狀尺寸均勻直徑分別為15 nm，30nm和48 nm的金納米顆粒，襯底分別為C，Si和SiO2。利用蘭州重離子加速器國家實驗室320 kV-ECR離子源提供的高品質Ar離子和Xe離子，如選取Xeq+(q=3,5,7,10,13,17,21)離子的入射能量範圍為0.5 MeV-4 MeV，輻照靶材樣品，獲得了較為豐富、精度高的實驗數據，通過數據分析、建立理論模型，較為深入系統地研究並揭示了受 HCIs 輻照後的 Au NPs形狀、尺寸與輻照參數的關聯性和輻照變形後不同形態的 Au NPs的光學性質，實現了 HCIs 輻照對 Au NPs光學性質的調控的目標。在此過程中研究了不同入射條件下金納米顆粒的形貌變化規律，包括輻照作用過程中的動能、勢能的影響。同時研究電子發射產額隨不同輻照參數的變化關係。系統地分析實驗數據，建立相關理論模型，探索中低能高電荷態重離子控制金納米顆粒形貌的變化規律和機制。為研究玻爾速度附近離子與物質作用中的能損，電荷效應等方面提供了重要的實驗參考數據；為金納米顆粒形態變化及其物理特性與輻照參數的關聯性、重離子與物質相互作用的基礎理論及潛在套用研究積累了實驗技術和重要參考數據。
