雷射能快速製造奈米材料
- 上線日期：2008/6/30 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
英國的研究人員發現，以雷射光照射鐵粉與甲醇(methanol)的混合物，可以在數分鐘內產生大量的氧化鐵奈米結構，過程簡單、快速而且能夠連續操作，因此很容易進行元件整合。透過改變甲醇的流速，還可以製作出具有奈米帶(nanobelt)或奈米線(nanowire)形狀的材料。
索瑞大學(University of Surrey)先進技術研究所的Simon Henley等人使用波長為248 nm、脈衝寬25 ns、重覆率為25 Hz的深紫外光準分子雷射(excimer laser)，以雷射剝削(laser ablation)技術製造這個材料。雷射光以柵狀軌跡來回掃描容器底部含有氧化鐵粉與甲醇的混合物沉積。雷射焦點的高溫與高壓會使附近的溶劑沸騰，將鐵粒子由試管底部猛烈噴出，進入雷射光束中，此時便能觀察到鐵粒子反射造成的明亮閃光。
氧化鐵奈米結構有很廣泛的應用，如鋰電池的電極、氣體感測器與場效電晶體等。此外，高密度資訊儲存媒體的製造商也對氧化鐵的磁相應用很感興趣。Henley表示，目前估計每小時可得到數公克的產量，如果提升雷射功率與脈衝頻率，產量還能再增加。
Henley等人相信甲醇與剝削產物間的光化學或光熱輔助反應，是溶液中產生奈米帶的原因。隨後，雷射與奈米帶狀材料間的相互作用會使奈米帶產生破裂，進而轉變成奈米線。這意味著生成物停留在容器中的時間長短，是控制氧化鐵奈米結構形貌的關鍵：高收集率得到奈米帶，低收集率則得到奈米線。
Henley的研究團隊目前著重於氧化鐵奈米結構電子特性的研究，希望能夠製作出如場效電晶體一樣的奈米電子元件。詳見Nanotechnology 19, p.205604 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34153
譯者:謝德霖(逢甲大學光電學系)
- 相關附件: