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Cu, Zn离子注入SiO2纳米颗粒合成及氧气氛围下的热稳定性研究

许蓉 贾光一 刘昌龙

Cu, Zn离子注入SiO2纳米颗粒合成及氧气氛围下的热稳定性研究

许蓉, 贾光一, 刘昌龙
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  • 通过45 keV,1.01017 cm-2的Cu离子注入SiO2基底合成了嵌入式的Cu纳米颗粒,采用不同剂量的50 keV Zn离子对Cu纳米颗粒进行后续辐照,详细研究了Zn离子后续辐照对Cu纳米颗粒结构、光学性质的影响及其氧气气氛下的热演变规律. 研究结果表明,Cu和0.51017 cm-2的Zn离子顺次注入可在SiO2基底中形成Cu-Zn合金纳米颗粒,它们可以在516 nm附近引起独特的表面等离子共振(SPR)吸收峰. 后续O2气氛中450 ℃退火可以导致Cu-Zn 合金纳米颗粒分解,并在基体中形成了ZnO和Cu纳米颗粒. 研究结果还表明后续Zn离子的辐照可以有效地提高Cu纳米颗粒的抗氧化能力;同时基体中Cu 的存在也会加速Zn向样品表面的扩散,从而促进了ZnO 的形成.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11175129,11175235)和天津市自然科学基金(批准号:12JCZDJC26900)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-22
  • 修回日期:  2014-01-01
  • 刊出日期:  2014-04-05

Cu, Zn离子注入SiO2纳米颗粒合成及氧气氛围下的热稳定性研究

  • 1. 天津大学理学院, 天津 300072;
  • 2. 天津市低维功能材料物理与制备技术重点实验室, 天津 300072;
  • 3. 北京师范大学射线束与材料改性教育部重点实验室, 北京 100875
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11175129,11175235)和天津市自然科学基金(批准号:12JCZDJC26900)资助的课题.

摘要: 通过45 keV,1.01017 cm-2的Cu离子注入SiO2基底合成了嵌入式的Cu纳米颗粒,采用不同剂量的50 keV Zn离子对Cu纳米颗粒进行后续辐照,详细研究了Zn离子后续辐照对Cu纳米颗粒结构、光学性质的影响及其氧气气氛下的热演变规律. 研究结果表明,Cu和0.51017 cm-2的Zn离子顺次注入可在SiO2基底中形成Cu-Zn合金纳米颗粒,它们可以在516 nm附近引起独特的表面等离子共振(SPR)吸收峰. 后续O2气氛中450 ℃退火可以导致Cu-Zn 合金纳米颗粒分解,并在基体中形成了ZnO和Cu纳米颗粒. 研究结果还表明后续Zn离子的辐照可以有效地提高Cu纳米颗粒的抗氧化能力;同时基体中Cu 的存在也会加速Zn向样品表面的扩散,从而促进了ZnO 的形成.

English Abstract

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