液体基底表面金属薄膜的特殊 及复杂有序结构（可编辑）

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1、液体基底表面金属薄膜的特殊及复杂有序结构卷期年月第第考氏叙论文科液面金属薄的力学能体基底表膜特殊性结及复杂有序构①②③①①①江张炬乌吓能玉洪余森永良建良崔葛,,,中国量学应用理系州浙江大学物理系杭州台州学院物理系临海①计院物杭②③一七
、利用真空热蒸发方法液体硅油基底表面制备了铝铁种具有自由支边界条件的金属薄摘要在等多撑,,膜系统研究了其特殊的力学性能及由此引起的复杂表面有序结构实验果表明此类薄膜中存自结在,,区呈不压聚生渐往纵深区延边界向内部域断衰减的应力场导致裂纹在薄膜边界处凝产并逐薄膜域伸,于固之几可油面由体薄膜和液

2、体基底间的切向作用能乎为零金属薄膜较自由地在硅表作整体滑移运,,互动伴随压应力的不断释放裂开后的薄膜片之间发生碰撞挤压并逐渐相穿插叠加最终形成具有着,于理反对称特征的带状有序结构基此类薄膜系统特殊的力学行为对有序结构的形貌征和生长机特进行了详细的分析讨论关键词液体基底金属薄膜有序结构力学性能内应力,、,的生长机众所周知基底特性对薄膜理微观结体的薄膜材料决定而与金属薄膜生长在液体表面、,构表面形貌及物理特性等均有重要影响生长在固这一特殊的物理体系有关到目前为止对此类有序,,、一,”芝已属结构的形貌特征和生长行为进行深人研究但

3、体表面的金薄膜系统因其具有固定的形状稳定,以其潜在的物理机理尚不清楚本文硅油基底表面的微观结构和物理特性人们对此类薄膜的研究最,,‘,已为深人在理和实验上均取得丰硕成果生铝薄膜的实验结果为例在重点考查液体表面金属论,,了薄膜特殊力学性能的基础上系统阐述带状有序长在聚基底表面的金属薄膜由于热膨合物软膜基,结的形成机理系统自发生杂的自组构简单中产复胀系数在很大差异人可通底温度和存们过控制基,’’工〕织有序图案是当今研究的热点之一液体表面膜厚度实验其发产生纳米尺度的特征薄等参数使自,」金属膜中征有序结构的形成是一种型的自组薄特典

4、结构因而此类薄膜也引起了人们极大的关注,,,织生长过程因而我们相信此类准自由支撑的薄膜最近年浙江大学的一个实验小组开始采用液体,和系统将为人们提供一个研究固液相互作用薄膜自表面作为的基底并功制备出多种属薄薄膜成金膜,,一,的随和组织现象的极好物理平台并且着制备研究系实明固底和聚物底统验结果表与体基合基,,、、’的进一将呈出阔的应用景手段步发展必现广前面情况不川属原原团簇表的同金子子分枝状,凝聚乃至整块薄膜均能在液体表面自由扩散迁移体实验说明固体薄膜与液体基底之间的切向作用能很小铝薄膜样品用真空热蒸发方法在室温下制备而、,同

5、时此类薄膜系统也表现出特殊的成膜机理特征的成先将一小滴纯净的硅油,一“和了微观结构丰富的物理特性并引发许多奇特的室温下汽压小于均匀涂在毛的玻其蒸抹磨载,,,,物现例中形花褶理象如银薄膜成菊状皱镍薄片面上面为硅油的厚度约为表其积,、膜中形成平行的正弦形裂纹铁铝和金等薄膜中实验发现硅油基底在的厚度范围刃,一,“〕,,和形成矩形状畴块带状有序结构薄液体膜中生内面形不生明显变然后硅薄膜的表貌会发化将,,川长巨大有机分子晶体等等油基底放在距蒸发源的平台上液面朝上、其中铝和金薄膜中形成的矩形畴块是一类铁状度的铝片在丝上底并将纯为挂钨待

6、液体基,,全新的有序结构形貌在固体基底和聚合物基底表和蒸源准备后空室的底真空度抽到发好之将真本,,一面的系统中均未见报道且同一类型的有序低于随后丝铝片化的薄膜并加热钨使熔蒸发,结构在多种薄膜中同时出现充分说明其不是由具铝原子沉积在硅油表面形成铝薄膜沉积速和薄率1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved////0>.第卷第期年母氏叙拼文论一膜名义厚度由石英晶振测厚仪,,监测薄膜厚度由轮仪拼叩轮廓廓仪,校正沉积完成之后让样品在

7、真空室中保留,,△间隔然空室中空时间后向真缓慢充人气打开真,空品室取出样用光学显微镜和与之匹配的照的面相机对薄膜表形貌,,进照实中了行观察拍摄片并作分析研究验为消,除液体层对拍摄照片的影响我们使用一种特殊的方法将硅油上的铝薄膜转移到载玻片上用一片清,干的片铝的面洗净载玻轻轻地接触薄膜上表薄膜,上用和会很快乳附在载玻片丙酮酒精将硅油清洗,掉后就得到了接着在固表面的干铝之直附体净薄,膜样品薄膜和金薄膜的制备方法与铝类似铁薄膜具体可参考文献和结果与讨论图所示为生长在硅油基底表面铝薄膜的典,,型面为连表形貌其中较亮部分续致密的铝薄

8、膜底下较暗分为膜的边界我现铝中形成部薄们发薄膜,油的图硅基底表面金属薄膜中复杂有序结构形貌了了一种呈带状分布的表面结构为更好地理解其状有结的整形一的图带序构的体貌带状有序结构弄某段放大构整体婚貌带状有序结构,,,,二形貌特征我们从中取出一段并放大如图所示△由图可知带构的轮实际上是由一系列黑色线状结廓,一