含金屬陽(yáng)極氧化鋁膜的微結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性研究.pdf

1、近年來(lái)，鋁陽(yáng)極氧化形成的具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極氧化鋁膜正逐漸引起人們的重視。利用陽(yáng)極氧化鋁膜為模板，在用于研制諸如光學(xué)元件、磁性材料、選擇性吸收膜等功能材料方面，已經(jīng)顯示出良好的應(yīng)用前景。陽(yáng)極氧化鋁膜的功能化應(yīng)用為研制新型功能材料開(kāi)辟了又一新的途徑。 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)陽(yáng)極氧化鋁膜的研究狀況進(jìn)行充分調(diào)研之后，從研究含金屬陽(yáng)極氧化鋁膜的光學(xué)特性的角度出發(fā)，詳細(xì)研究了含銅、含銀和含鈷陽(yáng)極氧化鋁膜的光學(xué)特性，為制作優(yōu)良的新型偏振器件作了探

2、索性的研究。全文主要包括以下幾個(gè)部分：第一章緒論部分，對(duì)陽(yáng)極氧化鋁膜的發(fā)展和以陽(yáng)極氧化鋁膜為模板研制的新型功能材料進(jìn)行了概述，并對(duì)本論文的工作進(jìn)行了說(shuō)明。 第二章陽(yáng)極氧化鋁膜概述部分，對(duì)陽(yáng)極氧化鋁膜的形態(tài)和形成機(jī)理進(jìn)行了論敘，并對(duì)陽(yáng)極氧化鋁膜的物理性質(zhì)和功能化應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 在第三章中，對(duì)含金屬陽(yáng)極氧化鋁膜的制備方法和過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并介紹了其微結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的研究方法。在本論文中我們利用XRD和SEM表征

3、了樣品的微結(jié)構(gòu)；利用分光光度計(jì)研究了樣品的透射光譜和偏振特性。 論文的第四章、第五章是本文的核心部分，也是本論文的創(chuàng)新點(diǎn)。第四章對(duì)含銅陽(yáng)極氧化鋁膜的微結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。在本章中我們以陽(yáng)極氧化鋁膜為模板，采用交流電沉積的方法，制備了含銅陽(yáng)極氧化鋁膜。XRD分析表明陽(yáng)極氧化鋁膜上確有銅生成，且模板的微孔中沉積的金屬微粒Cu具有一定的結(jié)晶取向。SEM圖像表明銅納米線的直徑與模板的孔徑基本一致，納米線粗細(xì)均勻，具有很好的線

4、柵結(jié)構(gòu)。光學(xué)特性測(cè)試結(jié)果表明：含銅陽(yáng)極氧化鋁膜在近紅外波段亦有很好的透射特性，透射比在80％以上，這說(shuō)明納米銅柱，或者說(shuō)納米銅顆粒的堆積在近紅外波段的透射特性非常好；在800nm-2000nm波段有良好的偏振特性，且隨著交流電沉積時(shí)間的加長(zhǎng)，樣品的偏振特性增強(qiáng)。 在第五章中，我們研究了含銀和含鉆陽(yáng)極氧化鋁膜的微結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性。對(duì)于含銀陽(yáng)極氧化鋁膜，XRD圖譜表明陽(yáng)極氧化鋁膜上確有銀生成，且模板的微孔中沉積金屬微粒Ag后，具有一定

5、的結(jié)晶取向；并且發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極氧化鋁膜上有Ag2O生成。SEM圖像表明銀納米線粗細(xì)均勻，具有很好的線柵結(jié)構(gòu)。光學(xué)特性測(cè)試結(jié)果表明：不同退火溫度下制備的含銀陽(yáng)極氧化鋁膜紅外波段透射曲線的變化趨勢(shì)基本一致，而且隨著鋁片退火溫度的升高，含銀陽(yáng)極氧化鋁膜的透射比也隨之升高，這說(shuō)明退火的確能夠提高模板孔洞的有序度；樣品在900nm-2000nm波段有良好的偏振特性，并且退火有利于提高樣品的消光比。 對(duì)于含鈷陽(yáng)極氧化鋁膜，XRD圖譜表明陽(yáng)極氧化鋁

6、膜上生成的Co為面心立方和六角密堆積共存的結(jié)構(gòu)，且鈷納米線具有一定的結(jié)晶取向。光學(xué)特性測(cè)試結(jié)果表明：擴(kuò)孔時(shí)間相同時(shí)，隨著沉積時(shí)間的加長(zhǎng)，樣品的透射比逐漸減小；沉積時(shí)間相同時(shí)，隨著擴(kuò)孔時(shí)間的加長(zhǎng)，樣品的透射比增加；含鈷陽(yáng)極氧化鋁膜在近紅外波段有良好的偏振特性：擴(kuò)孔時(shí)間相同時(shí)，隨著沉積時(shí)間的加長(zhǎng)，樣品的消光比逐漸增大；沉積時(shí)間相同時(shí)，隨著擴(kuò)孔時(shí)間的加長(zhǎng)，樣品的消光比先減小后增大。 此外，我們還研究了含金屬陽(yáng)極氧化鋁膜在中紅外波段的透