ni、ag离子注入sio2纳米颗粒的合成、表征与调控

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者弥鲤日期．翌z玺年堑续衄关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；

2、④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：导师签名：叁丝隰趋!经笪丑堡堕万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文Ni、Ag离子注入Si02纳米颗粒的合成、摘要IYIIIIIIl2IIIIIIl6IIllll9llllll3lllllllJkll4llllll3lllll—Y2693143一表征与调控本文利用离子注入技术将Ni、Ag离子单独地或顺次地注入到Si02中。借助紫外．可见分光光度计(UV-Vis)、原子力显微镜(AFM)、掠入射X射线衍射(

3、GXRD)和卢瑟福背散射(I沿S)等检测手段对纳米颗粒的合成、热演变以及复合材料的光吸收特性作了详细的研究。主要内容及成果如下：(1)将60keY的Ni离子以不同剂量注入Si02中，剂量分别为lx1016、5x1016、1x10]7／cm2。研究了Ni纳米颗粒的形成对注入剂量的依赖关系以及心气氛中退火的演变过程。结果表明：剂量为1x1016／cm2的样品退火前后均未能形成纳米颗粒；剂量为5x1016／cm2和lxl017／cm2的样品中形成了纳米颗粒，退火后颗粒长大，样品表面凸起(NiNPs)高度增加，数量减少。Si02中Ni纳米颗

4、粒的光吸收带在310～530nln，800℃后光吸收带变得明显且伴随峰位蓝移。经1000℃退火后，Ni纳米颗粒被热分解的O氧化为NiO纳米颗粒，NiO纳米颗粒的光吸收带位于300nnl附近。(2)对70keV、5x1016／cm2的Ag离子注入样品，在心、N2、空气三种气氛中退火。详细地研究了气氛对Ag纳米颗粒的热演变影响。心中退火，Ag原子向深处扩散，分布区域宽度基本不变；N2中退火，Ag原子向表面扩散，分布区域变窄。心、N2中700℃退火样品的光吸收强度最大。空气中退火后部分Ag被氧化生成AgO纳米颗粒，降低了样品的光吸收性万方

5、数据太原理工大学硕士研究生学位论文能，并且Ag离子掺杂使得无定形Si02的晶化温度降低，700℃退火时Si02开始发生晶化转变。(3)将60keV的Ni离子和70keV的Ag离子顺次注入Si02中。Ni离子选取三种剂量分别为：lxl016、5x1016、lxl017／cm2，Ag离子剂量为5x1016／cm2。研究了先期Ni离子剂量对复合材料中纳米颗粒及其光学特性的影响。结果表明：双注入样品光吸收强度低于相同剂量的单Ag注入样品，SPR峰位随先期Ni离子剂量的增加而蓝移。复合材料中的纳米颗粒为分离的单质纳米颗粒。光吸收强度并非随Ni

6、离子剂量单调变化，强度的变化是由于Ni离子注入影响了后期Ag注入子的沉积。关键词：离子注入；Ni、Ag纳米颗粒；尺寸调控；表面等离子体共振；光吸收性质Ⅱ万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文FABRICATION，CHARACTERIZATIONANDMoDULATIoNoFNANoPARTICLESINS102IMPLANTEDWITHNI、AGIONSABSTRACTInthisdissertation，silica(Si02)sampleswereimplantedby60keVNiionsand70keVAgionsresp

7、ectivelyandsuccessively．Thefabricationofnanoparticles(NPs)，theirthermalevolutionaswellastheiropticalabsorptionpropertieswerestudiedthroughaseriesofanalyticaltechniques，includingultravioletandvisiblespectrophototometer(UV-Vis)，atomicforcemicroscope(AFM)，Rutherfordbacksc

8、atteringspectroscopy(RBS)，andgrazingincidenceX-raydiffraction(GXRD)．Themaincontentsandresultsaregivenasfollows：(1)Si0