Au-VO2復合結構納米顆粒陣列的制備及其共振特性研究.pdf

1、近年來，二氧化釩(VO2)因其在相變過程中電學、磁學和光學等特性會發(fā)生可逆突變，從而在光開關、智能窗、存儲器等領域具有廣泛的應用而受到關注。與薄膜相比，VO2納米顆粒陣列將納米尺寸效應和陣列的周期性結合在一起，成為了調控貴金屬共振響應特性的新的研究熱點。然而，就目前來講，現(xiàn)有的制備 Au/VO2納米顆粒陣列的方法過程復雜，成本較高且制備過程中影響因素較多。因此，為了尋求較好的制備條件同時提高實驗成功率，本文首先制備了結構較為簡單、制備工

2、藝相近的 VO2/SiO2復合結構納米顆粒陣列。在此基礎上，制備了Au/VO2納米顆粒陣列并對其共振特性進行了研究。
　　本文采用在SiO2納米球掩膜層上沉積金屬V薄膜并進行快速熱處理的方法制備出了 VO2/SiO2復合結構納米顆粒陣列。研究了 SiO2納米球陣列的提拉速度、退火時間、氧氣流量等參數(shù)對VO2/SiO2復合結構納米顆粒陣列的影響。利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線衍射儀(XRD)、原子力顯微鏡（AFM）、

3、近紅外變溫光譜等測試表征手段對復合結構的表面形貌、晶體結構、光學特性進行了分析。得到了制備 VO2/SiO2納米顆粒陣列的最佳工藝參數(shù)：SiO2納米球提拉速度為100μm/min、金屬V薄膜濺射時間為20min、退火時間110s、氧氣流量3slpm。當波長為2500nm時，在此工藝條件下制備的VO2/SiO2復合結構納米顆粒陣列的最大透過率為77.4％，與相同制備條件下的平面 VO2薄膜相比，增大了8.4%，這使得制備出高性能的智能窗成

4、為可能。
　　基于 VO2/SiO2復合結構納米顆粒陣列的制備過程，本文進一步制備了Au/VO2復合結構納米顆粒陣列。研究了金屬V薄膜厚度和退火時間對Au/VO2復合結構納米顆粒陣列的影響，并對其微觀結構和共振特性進行了表征分析。從透射率的變化上來看，低溫和高溫狀態(tài)下透射率的差別較大，這也證明了樣品中VO2的存在；同時，從近紅外光譜圖中可以看出，在低溫的情況下(20℃)，共振峰P1均出現(xiàn)在900nm左右的波長處；在高溫的情況下(9