液相基底表面鋅納米晶體的生長機理.pdf

1、一維納米結(jié)構(gòu)（如納米線、納米棒、納米管和納米帶等）的制備及其物理特征的研究是當(dāng)今學(xué)術(shù)界的熱點課題之一，其中對于一維納米結(jié)構(gòu)制備方法的探索及創(chuàng)新更是受到越來越多的關(guān)注。
　　采用真空熱蒸發(fā)方法，盧晨曦等人在液相基底（硅油）表面成功制備了鋅納米棒，利用掃描電子顯微鏡及透射電子顯微鏡研究了其微觀結(jié)構(gòu)，其結(jié)果表明:硅油表面鋅晶體的優(yōu)先生長方向為[0001]方向，從而生長成棒狀結(jié)構(gòu);對眾多鋅納米棒的寬度和長度進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)它們均服從對數(shù)

2、正態(tài)分布。
　　在各向同性的基底（硅油）表面，鋅晶體的定向生長顯然不符合傳統(tǒng)的所謂的“二階段生長模型”。我們的研究工作主要聚焦在此類鋅晶體的生長機理:
　　(1)鋅晶體的晶格排列屬于六方密排結(jié)構(gòu)，各晶面方向的生長速率不同。有研究結(jié)果認(rèn)為其存在優(yōu)先生長方向，如[0001]和[0110]等，即c軸和a軸方向。我們對此進行了較為系統(tǒng)的研究。
　　(2)在固相基底上，由于沉積鋅原子與基底作用力較大，擴散系數(shù)較小，此類優(yōu)先生長現(xiàn)

3、象很難明顯凸現(xiàn)，鋅原子將通過擴散形成以六角片狀結(jié)構(gòu)為主的晶體。而在液相基底表面，情況則有所不同，沉積原子與基底之間相互作用力較小，甚至可認(rèn)為是處于近自由支撐的狀態(tài)，擴散系數(shù)較大，鋅晶體的優(yōu)先生長方向得以顯現(xiàn)，從而使其在液體表面沿c軸或a軸方向定向生長成納米棒或納米線。
　　(3)由于沿c軸生長單位長度所需原子數(shù)目恒定，而沿a軸生長有六個等價方向，單位長度所需原子數(shù)目將成比例增加。因此根據(jù)質(zhì)量守恒和表面能最低原理，在沉積原子數(shù)恒定情

4、況下，考慮到在近自由支撐液相基底表面鋅原予具有較大的擴散系數(shù)，生成一維棒狀結(jié)構(gòu)理應(yīng)是優(yōu)先選擇。
　　本文各章節(jié)的主要內(nèi)容安排如下:
　　第一章:綜述了一維納米結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，包括對制備方法和物理性質(zhì)及其應(yīng)用前景的介紹;對固相基底和液相基底表面納米團簇的生長規(guī)律進行了分析與對比;介紹了在液相基底表面制備的鋅納米晶體，并對相關(guān)實驗儀器及原理作了簡單介紹。
　　第二章:對晶體生長形態(tài)、生長方式及優(yōu)先生長方向的相關(guān)理論和實驗研