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westwolf

木虫 (著名写手)

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[交流] 离子束加工纳米粒子技术

离子束已经广泛用于科研生产和众多的工业领域，如离子束焊接，离子束刻蚀及其基于离子束的多种分析技术等。实际上可以利用离子束与纳米粒子的相互作用可以进行纳米粒子大小和密度的调制。一般认为，离子束溅射可以减小粒子的大小。实际上，溅射同样可以增加粒子的尺度。在离子束溅射时可以增加或减小纳米粒子的大小。纳米粒子的大小与支持粒子的表面（作用），离子溅射参数等因素有关。现在已完全不是传统的材料溅射问题。还涉及纳米粒子表面扩散的增强（离子束传输的动能），粗化和溅射的竞争。
很显然，离子束加工技术的优点是很小的面积（可达数十纳米），与微电子技术兼容，可用于微区纳米粒子列阵的调制等。缺点是系统限于粒子与基底没有或微弱的作用（没有形成化学键）。
这方面的研究文献可见：
"The creation of Au nanoscale surface patterns by the low energy Ar+ beam irradiation of Au clusters evaporated onto a SiO2/Si surface", APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING 80 (3): 575-579 FEB 2005

"The manipulation of Cu cluster dimensions on highly oriented pyrolytic graphite surfaces by low energy ion beam irradiation", SURFACE SCIENCE 536 (1-3): 67-74 JUN 20 2003
此外，离子束还可以用于减小CNTs的直径[Appl.Surf.Sci.137(1999)83]，制备纳米摸版，进行CNTs局部焊接[Phys.Rev.Lett. 89(2002)075505], CNT局部电特性（电导）的调制[Appl.Phys.Lett. 84(2004)4484]等。
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1楼2006-04-11 10:52:42

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westwolf

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是不是这个帖子的内容太专了。*********
这项概念性研究的意义在于（1) 基础方面研究离子术与纳米粒子的相互作用的问题,就我所知,体材料方面的研究很多,也有很长一段时间了,了解的比较透彻.但就纳米粒子而言,基本上还是一个空白.(2)应用方面,粒子束的特点是可聚集,因此可进行局部的加工纳米粒子.(3)选择控制离子束能量低于原子的溅射域能量(对金属体材料而言,一般在50eV,纳米粒子可能要高?).通过能量传输达到直接加工纳米粒子的目的.(4)低能的反应性离子(如,O2+,N2+,NH3+...)亦可用来功能化粒子表面......这里有大量的问题可以进行研究,包括基础物理化学的和应用技术的.最近的研究证明,离子束可用于纳米粒子阵列元,纳米线元等,展示出良好的应用前景[如：J.Appl.Phys, 95(2004)2006; Ordered InP nanostructures fabricated by Ar+-ion irradiation， Appl. Phys. Lett. 88, 043101 (2006) ; Nanotechnol.16(2005)572]。附件是个很不错的报告（ppt）