新型高效随机激光器材料——金银双金属纳米线
美科学家制成新型纳米线激光器
美科学家制成新型纳米线激光器
美国科学家最近制造出一种新型的纳米线激光器，它小得可以集成到微芯片里，其开关可由电信号控制。
哈佛大学的查尔斯·利伯及其同事在英国《自然》杂志上发表报告说，这种激光器是由硫化镉半导体制成的单根线，直径仅为80到200纳米，因此称为纳米线激光器。
此前已经有一些科学家制造出了类似的激光器，例如2001年问世的第一种纳米线激光器由氧化锌制成，能发出紫外线激光。
但这些激光器只能通过激光启动，而大多数应用场合需要能够用电启动。
利伯和同事们设计的一种装置解决了这个问题。
他们在硅基板上制造出一根硫化镉纳米线，然后在上面覆盖一层氧化铝和一层金属钛、金的混合物。
施加电压，电流从硅基板流入纳米线，纳米线末端就能发出蓝绿色的光束。
如果电流足够强，光的波长就开始集中到非常狭窄的范围内，成为近乎单色的激光。
这种激光器在电信、生物、医药等领域有广阔的应用前景，例如做高精度的外科手术、探测细胞内部活动、刻画极为精细的微电子电路等.。
银纳米线的制备和应用
传感器
银纳米线对气体、湿度等敏感， 可应用于传感器制造，如气体传
感器、湿度传感器等。
未来发展趋势
制备技术优化
进一步优化制备技术，提高银纳米线的产量、纯 度和形貌可控性。
应用领域拓展
探索银纳米线在新能源、环境保护等领域的应用， 发掘更多潜在应用价值。
安全性评估
加强银纳米线的生物安全性评估，为银纳米线的 广泛应用提供安全保障。
银纳米线的制备和应用
• 银纳米线的制备方法 • 银纳米线的应用领域 • 银纳米线的特性 • 银纳米线的研究进展 • 银纳米线的挑与前景
01
银纳米线的制备方法
物理法
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激光脉冲法
通过激光脉冲在金属薄膜 上产生瞬时高温，使金属 熔化并形成纳米线。
真空蒸发法
在真空环境中，通过加热 金属丝或块体，使其蒸发 并凝结在基底上形成纳米 线。
电化学法
电镀法
在电解液中，通过电化学 反应使金属离子还原成金 属原子并沉积在电极上形 成纳米线。
电泳法
利用电场作用，使带电的 金属颗粒在电场中移动并 沉积在电极上形成纳米线。
电化学刻蚀法
在电场作用下，利用电解 液中的氧化剂将金属腐蚀 成纳米线结构。
02
银纳米线的应用领域
电子器件
总结词
银纳米线在电子器件领域具有广泛的应用前景，如导电线路 、透明电极等。
银纳米线与其他材料的兼容性较 差，限制了其在复合材料等领域 的应用。
生物安全性
银纳米线在生物体内的安全性尚 未得到充分验证，限制了其在生 物医学领域的应用。
环境影响
大规模制备和应用银纳米线可能 对环境造成一定影响，需要进一 步研究和评估。
2024年银纳米线市场前景分析
2024年银纳米线市场前景分析引言银纳米线是一种由银原子组成的纳米级线状材料，具有优异的导电性和导热性。
近年来，随着纳米技术的快速发展，银纳米线作为一种新兴材料，逐渐引起了市场的关注。
本文将分析银纳米线市场的发展前景，并探讨其潜在应用领域。
银纳米线市场概述目前，银纳米线市场呈现出快速增长的趋势。
这主要得益于银纳米线在电子、光电子和生物医学等领域的广泛应用。
银纳米线具有高导电性、高柔韧性和优异的光学性能，适用于柔性电子、透明导电膜、传感器和抗菌材料等领域。
据市场研究公司的数据显示，预计未来几年银纳米线市场规模将持续扩大。
银纳米线在电子领域的应用银纳米线在电子领域有着广阔的应用前景。
由于其高导电性和柔韧性，银纳米线可以用于制造柔性电子产品，如可折叠屏幕、电子纸和可穿戴设备。
此外，银纳米线还可以作为导电线路、电极材料和传感器组件等，为电子产品提供更高的性能和可靠性。
银纳米线在光电子领域的应用银纳米线在光电子领域也具有广泛的应用前景。
由于其优异的光学性能，银纳米线可用于制造透明导电膜，如柔性触摸屏和透明导电玻璃。
此外，银纳米线还可以作为纳米级光学器件的组成部分，如纳米激光器和光学传感器。
这些应用的发展将推动银纳米线市场的进一步扩大。
银纳米线在生物医学领域的应用银纳米线在生物医学领域也展现出巨大的应用潜力。
其抗菌性能使其成为一种理想的抗菌材料，可用于制造医疗设备、消毒产品和绷带等。
此外，银纳米线还可以用于纳米药物传输系统，通过控制纳米材料的形状和大小，实现对药物的精确递送。
这些创新的应用将为银纳米线市场带来新的增长点。
面临的挑战与机遇尽管银纳米线市场发展迅猛，但仍面临着一些挑战。
其中包括生产成本较高、缺乏统一的质量标准以及环境和健康风险等问题。
然而，随着技术的进一步成熟和标准的逐渐完善，这些挑战将逐渐得到解决。
同时，银纳米线市场因其广泛的应用前景和不断增长的需求，仍然具有巨大的发展机遇。
结论综上所述，银纳米线市场具有广阔的发展前景。
银纳米线与银纳米网格材料的制备方法浅析
技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴＶｏｌ．２６，Ｎｏ．５，２０１９银纳米线与银纳米网格材料的制备方法浅析李 旭（吉林建筑大学，吉林长春１３００００）摘 要：未来电子设备对于制备材料的导电性、导热性、透过性以及材料的结构特性都会提出更高的要求。
在诸多新型材料中，银纳米线材料展现出来的特性显现出十分广阔的前景。
同时因其柔性、低成本以及较为容易的制备方法，使它可能成为代替成本较高、稀缺且易碎的铟锡氧化物（ＩＴＯ）材料。
对银纳米线与银纳米网格材料的制备方法进行分析，以此更好地了解银纳米线性质，便于应用。
关键词：光电器件；银纳米线材料；ＩＴＯｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０５．０７９ 银纳米线透明导体材料现如今，越来越多的新型设备对制作材料的导电性和透明性要求变得更高。
例如，触摸板、电子纸、太阳能电池等。
伴随着这些新型设备的应用使透明电极在工业上的运用也越发的深入。
与此同时，许多研究组在探究透明导体材料最佳光电性质上投入大量的时间与精力。
现行工业技术与主流的科学研究方向仍是以透明氧化物晶体管为主。
如铟锡氧化物（ＩＴＯ），氟掺杂锡的氧化物（ＦＴＯ）以及铝掺杂锌的氧化物（ＡＺＯ）。
伴随着新型设备的发展，设备要求制备电极的材料在满足大规模制备的条件下，还必须具备柔性的特点。
对于制备电极的材料来说，材料的透过性、热稳定性、导电特性是在材料选择时的几个关键条件。
在选材时除了考虑材料的基本特性外还要考虑制备时是否需要特殊的制备环境，如高温环境、真空环境等。
本文所述的银纳米线材料属于柔性透明材料中的一种，它有较高的导电性和热导率同时还具备柔性透明的特点。
在未来设备的普及与发展过程中，银纳米线透明导体材料拥有十分美好的前景。
在实验室中可以依据不同的实验条件去制备不同形态的银纳米线，总结了一些制备方法如微波法、电化学技术。
通过实际比较这些方法后，多元醇制备银纳米线的方法展现出了十分美好的前景。
银纳米线透明电极
银纳米线透明电极银纳米线透明电极是一种新型的纳米材料，具有高透明性和优异的导电性能。
它被广泛应用于柔性电子器件、光伏器件和显示器件等领域，为人们的生活带来了诸多便利。
银纳米线透明电极的制备方法多种多样，但最常用的方法是通过溶液法或喷雾法在基底上制备。
首先，将银纳米线悬浮液均匀涂布在透明基底上，然后通过烘烤或其他方式使其干燥，形成透明电极。
这种制备方法简单、成本低廉，且可以制备出大面积的透明电极。
银纳米线透明电极具有优异的导电性能，其电导率可达到传统导电材料的数十倍。
这使得它成为柔性电子器件的理想选择。
柔性电子器件可以弯曲和拉伸，因此银纳米线透明电极的柔韧性和可塑性非常重要。
与传统的导电材料相比，银纳米线透明电极具有更好的柔韧性和可塑性，可以适应各种形状和尺寸的器件需求。
除了柔韧性和可塑性外，银纳米线透明电极还具有很高的透明性。
透明电极在光学器件中起着关键作用，它需要具备高透过率和低反射率。
银纳米线透明电极可以实现高达90%以上的透过率，且具有良好的抗反射性能，使光线能够更好地穿过电极，提高器件的光学性能。
银纳米线透明电极的应用非常广泛。
例如，在柔性显示器上，它可以作为触摸屏的导电层，实现触摸操作和显示功能。
在光伏器件中，银纳米线透明电极可以作为光电极，收集太阳能并转化为电能。
此外，它还可以用于柔性电池、传感器等领域。
银纳米线透明电极是一种具有高透明性和优异导电性能的纳米材料。
它的制备方法简单，成本低廉，适用于大面积制备。
在柔性电子器件、光伏器件和显示器件等领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，相信银纳米线透明电极将会在更多领域展现其优势，为人们的生活带来更多的便利和创新。
金属纳米线——精选推荐
金属纳米线是一种纳米尺度(109纳米)的线。
换一种说法，纳米线可以被定义为一种具有在横向上被限制在100纳米以下(纵向没有限制)的一维结构。
这种尺度上，量子力学效应很重要,因此也被称作"量子线"。
根据组成材料的不同，纳米线可分为不同的类型，包括金属纳米线(如:Ni，Pt，Au等)，半导体纳米线(如:InP，Si，GaN等)和绝缘体纳米线(如:SiO2，TiO2等)。
分子纳米线由重复的分子元组成，可以是有机的(如:DNA)或者是无机的(如:Mo6S9-xIx)。
作为纳米技术的一个重要组成部分，纳米线可以被用来制作超小电路。
典型的纳米线的纵横比在1000以上,因此它们通常被称为一维材料。
纳米线具有许多在大块或三维物体中没有发现的有趣的性质。
这是因为电子在纳米线中在横向受到量子束缚，能级不连续。
这种量子束缚的特性在一些纳米线中(比如碳纳米管)表现为非连续的电阻值。
这种分立值是由纳米尺度下量子效应对通过纳米线电子数的限制引起的。
这些孤立值通常被称为电阻的量子化.在电子，光电子和纳电子机械器械中，纳米线有可能起到很重要的作用。
它同时还可以作为合成物中的添加物、量子器械中的连线、场发射器和生物分子纳米感应器，编辑本段纳米线的物理性质纳米线的制备当前，纳米线均在实验室中生产，尚未在自然界中发现。
纳米线可以被悬置法，沉积法或者由元素合成法制得。
悬置纳米线指纳米线在真空条件下末端被固定。
悬置纳米线可以通过对粗线的化学刻蚀得来，也可以用高能粒子(原子或分子)轰击粗线产生。
沉积纳米线指纳米线被沉积在其他物质的表面上:例如它可以是一条覆盖在绝缘体表面上的金属原子线.另一种方式产生纳米线是通过STM的尖端来刻处于熔点附近的金属。
这种方法可以形象地比作"用叉子在披萨饼上的奶酪上划线"。
一种常用的技术是VLS合成法(Vapor-Liquid-Solid)。
这种技术采用激光融化的粒子或者一种原料气硅烷作源(材料),然后把源(材料)暴露在一种催化剂中。
金银铜复合纳米线阵列的制备及其SERS效应研究
金银铜复合纳米线阵列的制备及其SERS效应研究徐大鹏;张松;杨巍【摘要】传统的拉曼增强基底均匀性差,排列无序等缺点限制了表面增强拉曼散射的广泛应用,文中选取Rb4Cu16Cl13I7快离子导体薄膜,在4μA外加直流电场作用下,利用固态离子学方法和真空热蒸镀法,制备了厘米级金银铜复合纳米线阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)观测金银铜复合纳米线阵列的表面形貌,利用能量色散光谱仪(EDS)测量金银铜复合纳米线的化学成分,并选取罗丹明6G水溶液作为检测拉曼增强性能的探针分子,利用拉曼光谱仪测量金银铜复合纳米线基底的拉曼增强能力.结果表明:制备的金银铜复合纳米结构呈竹节状生长,微观形貌具有长程有序和短程有序结构,纳米线直径分布范围为45～95 nm;纳米线表面均匀分布着直径为φ20 nm左右的纳米颗粒,从而使得其表面具有很高的粗糙度;纳米线中金银铜的近似摩尔比为2∶3∶15;制备的金银铜复合纳米线阵列作为表面增强拉曼散射基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度是10-14 mol·L-1.【期刊名称】《西安工业大学学报》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】6页(P481-486)【关键词】固态离子学方法;真空热蒸镀法;金银铜复合纳米线阵列;表面增强拉曼散射【作者】徐大鹏;张松;杨巍【作者单位】西安工业大学材料与化工学院,西安710021;西安工业大学材料与化工学院,西安710021;西安工业大学材料与化工学院,西安710021【正文语种】中文【中图分类】O657.3近年来，金属纳米结构材料表现出补充甚至高于对应体材料的电学、光学、磁学及催化性能等特性成为纳米结构研究领域的热点.利用金属纳米结构的独特性能，可以构建出功能奇特的纳米尺度的光子、电子及化学传感器件[1-3].在众多金属纳米材料中，金、银、铜纳米材料以其易于合成，极高的热导率和电导率，强烈的拉曼增强特性和表面等离子波激发特性等独特性能而得到广泛研究[4-6].表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)常常用来检测超低浓度的分子，甚至检测单个分子，其实现的基础是单个分子吸附于或者靠近具有表面增强效应的拉曼基底表面，这种基底主要是金、银和铜纳米级结构[7-10].SERS基底直接决定了SERS增强效应大小，可重复，高均匀性和高增强能力的拉曼活性基底得到了极大的关注.构筑有序结构和高粗糙度的SERS活性基底十分重要[11-12].文献[13]利用模板法制备了直径为5 nm的金颗粒，将金纳米颗粒作为SERS基底探测罗丹明6G溶液的极限浓度为1×10-6 mol·L-1.文献[14]选取具有高离子电导率的快离子导体RbAg4I5薄膜，利用固态离子学方法在不同外加恒流场作用下分别制备了稀疏的无序排列银纳米线,稀疏的有序排列银纳米线,平行于表面密集排列的银纳米竹节簇和垂直于表面致密排列的银纳米芽阵列.他们作为SERS基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度分别为10-7，10-10，10-13 ，10-16 mol·L-1.文献[15] 利用固态离子学方法并借助于具有高离子电导率的快离子导体Rb4Cu16Cl13I7薄膜在12 μA外加恒流源作用下制备了长程无序、短程有序并呈竹节状生长的铜纳米线，以制备的铜纳米线作为SERS基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度是10-11 mol·L-1.本文利用固态离子学方法在直流电场作用下利用快离子导体薄膜合成金铜复合纳米线阵列[16]，并利用真空热蒸镀法在金铜复合纳米线表面蒸镀银颗粒，从而制备了具有高表面粗糙度的金银铜复合纳米线阵列，是对合成金银铜复合纳米结构新方法的探索，实现了固态条件下制备金银铜复合纳米结构，与模板法相比具有灵活性和多样性的特点[14-15].对所制备的金银铜复合纳米结构进行微观形貌的表征,并研究其对罗丹明6G的SERS特性，探索金银铜复合纳米结构的拉曼增强作用机理.1 实验部分1.1 仪器与试剂实验中的真空热蒸镀设备为北京泰科诺科技有限公司生产的ZHD-300型高真空电阻蒸发镀膜机；采用美国生产的Keithley2400-C型测量源表控制外加电流；采用FEG450型热场发射扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观测制备金银铜复合纳米结构的形貌；利用能量色散光谱仪(Engery Dispersive Spectroscopy,EDS)测量制备的金银铜复合纳米结构的化学成分；利用Renishaw-invia型显微共焦拉曼光谱仪测量金银铜复合纳米结构作为SERS基底的罗丹明6G溶液的拉曼光谱极限浓度，激发光源是波长为514.5 nm的Ar+激光器，20×物镜，入射到金银铜复合纳米结构上的激光光斑直径5 μm，入射到样品表面的激光功率为4.7 mW，积分时间为20 s，共累积3次.氯化亚铜(CuCl)(分析纯，含量≥97.5%)，碘化亚铜(CuI)(化学纯，含量≥99.0%)碘化铷(RbI)(分析纯，含量≥99.0%)，罗丹明6G (分析纯，含量≥99.5%)，金粉(99.99%)，银丝(99.999%)，铜粉(99.9%)，罗丹明6G溶液采用超纯水配制.1.2 快离子导体薄膜的制备在固态离子学方法制备纳米材料的实验中快离子导体薄膜作为传导金属离子的媒介.在快离子导体薄膜中，金属离子在电场作用下可以在导体薄膜的“离子通道”中自由穿行[17].本实验选取具有极高的离子电导率的Rb4Cu16Cl13I7薄膜，该薄膜由CuI，RbI，CuCl 按照3∶4∶13 的摩尔比混合研磨制得.在真空度约为10-4 Pa和90 ℃的基底温度条件下蒸镀，在125 ℃晶化2 h，以提高Rb4Cu16Cl13I7 薄膜的铜离子和金离子电导率.1.3 金银铜复合纳米结构的制备图1为利用快离子导体Rb4Cu16Cl13I7薄膜制备金银铜复合纳米线的实验装置图.如图1所示，基底选取清洁的石英玻璃(图1(a))，利用真空热蒸镀法分别在石英玻璃基底两端沉积两片彼此平行的厚度约为2 μm的金膜(图1(b))和铜膜(图1(c))作为电极，然后沉积厚度约为500 nm的快离子导体Rb4Cu16Cl13I7薄膜，使其覆盖整片基底(图1(d)).利用固态离子学方法，在直流电场作用下，阳极表面与快离子导体薄膜相接触的金原子和铜原子失去电子并转变成金离子和铜离子，该离子通过快离子导体薄膜向阴极传输，而电子通过外电路的导线向阴极移动.金离子和铜离子在阴极边缘得到电子后被还原并堆积结晶成金铜复合纳米结构(图1(e)).利用真空热蒸镀法在金铜复合纳米线表面蒸镀银颗粒(图1(f))从而制备了具有高表面粗糙度的金银铜复合纳米结构.图1 利用快离子导体Rb4Cu16Cl13I7薄膜制备金银铜复合纳米线的实验装置图Fig.1 Process flow diagram for the preparation of the AuAgCu composite nanowires using the fast ionic conductor Rb4Cu16Cl13I7 film1.4 拉曼光谱测量选用浓度为10-14 mol·L-1和10-15 mol·L-1罗丹明6G溶液作为检测金银铜复合纳米结构SERS基底的拉曼增强效果的探针分子，将金银铜复合纳米结构从石英玻璃基底上取下，平铺在载玻片上，用微量进样器(50 μL)取15 μL罗丹明6G溶液滴在金银铜复合纳米结构上，使用Renishaw-invia型显微共焦拉曼光谱仪测量拉曼光谱.2 结果与讨论2.1 金银铜复合纳米线的形貌电极两端施加4 μA外加电流制备的金银铜复合纳米线的宏观照片和SEM图谱如图2所示.图2(a)表明，制备的金银铜复合纳米结构最大长度超过2 cm.制备的金银铜复合纳米结构的微观形貌呈长程有序(图2(c)，图2(d))和短程有序(图2(e)，图2(f))，蒸镀银颗粒后金银铜复合纳米结构表面均匀分布着直径为20 nm左右的纳米颗粒从而使得纳米线表面有很高的粗糙度，纳米线直径分布范围为45～95 nm，并呈竹节状生长.在外加电流作用的初始阶段，金离子和铜离子向阴极扩散形成了一个界面.当电流稳定在某一值时，金离子和铜离子扩散的速率一定，单位时间单位界面内到达这个界面用于生长纳米结构的金原子和铜原子数目一定，因此，金原子和铜原子生长成为长程有序和短程有序的纳米结构.2.2 金银铜复合纳米线的化学成分图3为电极两端施加4 μA外加电流制备的金银铜复合纳米线的EDS图谱.由图3可以看出，制备的金银铜复合纳米结构含有(原子百分比)10.09%金、15.05%银和74.88%铜.金银铜的近似摩尔比为2∶3∶15.铜含量较高的原因是制备过程中选取了Rb4Cu16Cl13I7薄膜，该薄膜传输铜离子的能力高于传输金离子的能力.图2 电极两端施加4 μA外加电流时制备的金银铜复合纳米线的宏观照片(a)和SEM图谱(b)～(f)Fig.2 Photo (a) and SEM micrographs (b)～(f) of the grown AuAgCu composite nanowires when the impressed current between the two ends o f the electrodes was 4 μA图3 电极两端施加4 μA外加电流时制备的金银铜复合纳米线的EDS图谱Fig.3 EDS graph of the grown AuAgCu composite nanowires when the impressed current between the two ends of the electrodes was 4 μA2.3 金银铜复合纳米线的SERS效应金属本身并不能单独诱导出SERS现象，只有经过适当的粗糙化处理的表面才能获得高质量的SERS光谱.本实验制备的金银铜复合纳米线具有很高的粗糙度(如图2(f)所示)，选取国际上普遍采用的罗丹明6G作为检测SERS基底拉曼增强效果的待测溶液，浓度为10-14 mol·L-1和10-15 mol·L-1，制备的金银铜复合纳米线作为基底，得到的拉曼光谱如图4所示.图4表明，将外加电流为4 μA制备的金银铜复合纳米线作为SERS基底时，对于10-15 mol·L-1罗丹明6G溶液，仅在1 391和1 581 cm-1位置出现了罗丹明6G的本征拉曼包络峰，对于10-14 mol·L-1罗丹明6G溶液，在612,773,1 125,1 182,1 307,1 361,1 502,1 575,1 648 cm-1位置的罗丹明6G分子的本征拉曼峰均全部显现出来，这一结果表明，制备的金银铜复合纳米线作为SERS基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度是10-14 mol·L-1，这一浓度远远低于Zhang等人报道的用金纳米颗粒作为SERS基底探测到的1×10-6 mol·L-1的罗丹明6G溶液浓度[13]，Tao等人报道的用银纳米线单层作SERS基底探测到的1×10-9 mol·L-1的罗丹明6G溶液浓度[18]，也远低于Xu等人报道的用铜纳米线作SERS基底探测到的1×10-11 mol·L-1的罗丹明6G溶液浓度[14].图4 金银铜复合纳米线作为SERS基底探测不同浓度罗丹明6G溶液的拉曼光谱图Fig.4 Raman spectra of R6G solutions with different concentrations detected by AuAgCu composite nanowires as the SERS substrates制备的金银铜复合纳米线的微观形貌呈长程有序和短程有序，具有金、银和铜三种化学成分并且表面具有很高的表面粗糙度，这些原因导致了其具有很高的SERS效应.参考A.Tao等人对银纳米线单层的拉曼增强因子的估算方法[18]，估算制备的金银铜复合纳米线的拉曼增强因子可达到1014.上述实验结果证实，外加电流为4 μA时利用快离子导体薄膜Rb4Cu16Cl13I7制备的金银铜复合纳米线对拉曼信号的增强效果极好，可以大大提高拉曼光谱的探测灵敏度，为其在分子生物学的痕量检测方面争取进一步提高样品浓度的分辨率水平提供参考.3 结论1) 利用固态离子学方法和真空热蒸镀法制备了厘米级的金银铜复合纳米线阵列，纳米线呈竹节状生长，微观形貌具有长程有序和短程有序结构，纳米线直径分布范围为45～95 nm；2) 制备的金银铜复合纳米线阵列表面均匀分布着直径为20 nm左右的纳米颗粒从而使得其表面具有很高的粗糙度，纳米线中金银铜的近似摩尔比为2∶3∶15；3) 制备的金银铜复合纳米线阵列作为表面增强拉曼散射基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度是10-14 mol·L-1.参考文献：【相关文献】[1] WANG R L,RUAN H B.Synthesis of Copper Nanowires and Its Application to Flexible Transparent Electrode[J].Journal of Alloys and Compounds,2016,656:936.[2] LIANG J H,ZHENG Y F,LIU Z J.Nanowire-based Cu Electrode as Electrochemical Sensor for Detection of Nitrate in Water[J].Sensors and Actuators B:Chemical,2016,232:336. [3] GHOSH C,MODNAL T,BHATTACHARYYA K.Enzyme Activity of α-Chymotrypsin:Deactivation by Gold Nanocluster and Reactivation byGlutathione[J].Journal of Colloid and Interface Science,2017,494:74.[4] TORATI S R,KASTURI K C,LIM B,et al.Hierarchical of Gold Nanostructures Modified Electrode for Electrochemical Detection of Cancer Antigen CA125[J].Sensors and Actuators B:Chemical,2017,243:64.[5] FARBOD M,AHANGARPOUR A.Improved Thermal Conductivity of Ag Decorated Carbon Nanotubes Water Based Nanofluids[J].Physics Letters A,2016,380:4044.[6] CHAUHAN R P,RANA P.Nickel Ion Induced Modification in the Electrical Conductivity of Cu Nanowires[J].Radiation Measurements,2015,83:43.[7] BARUAH B,MILLER T A.Polyoxovanadate Fabricated Gold Nanoparticles:Application in SERS[J].Journal of Colloid and Interface Science,2017,487:209.[8] XU M W,ZHANG Y.Hierarchical Ag Mesostructures for Single Particle SERS Substrate[J].Applied Surface Science,2017,393:197.[9] DOMIN H,PIERGIES N,SWIECH D,et al.SERS Characterization of Neuropeptide Y and Its C-terminal Fragments Deposited onto Colloidal Gold Nanoparticle Surface[J].Colloids and Surface B:Biointerfaces,2017,149:80.[10] ZHAO L Y,GU W,ZHANG C L,et al.In Situ Regulation Nanoarchitecture of Au Nanoparticled/Reduced Graphene Oxide Colloid for Sensitive and Selective SERS Detection of Lead Ions[J].Journal of Colloid and Interface Science,2016,465:279.[11] WANG N,MA Z N,ZHOU S T,et al.Facile Fabrication of SERS Substrate Based on Food Residue Eggshell Membrane[J].Chemical Physics Letters,2016,666:45.[12] DONG L H,GUAN G Z,WEI X,et al.Creating SERS Hot Spots on Length Adjustable AgVO3 Nanobelts[J].Journal of Alloys and Compounds,2016,677:12.[13] ZHANG K B,ZENG T X,TAN X L,et al.A Facile Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) Detection of Rhodamine 6G and Crystal Violet Using Au Nanoparticle Substrates[J].Applied Surface Science,2015,347:569.[14] XU D P,DONG Z M,SUN J L.Fabrication of High Performance Surface Enhanced Raman Scattering Substrates by a Solid-State IonicsMethod[J].Nanotechnology,2012,23(12):125705.[15] XU D P,DONG Z M,SUN J L.Fabrication of Copper Nanowires by a Solid-State Ionics Method and Their Surface Enhanced Raman Scattering Effect[J].MaterialsLetters,2013,92:143.[16] XU D P,DONG J,YANG W,et al.Solid-State Ionics Method Fabricated Centimeter Level CuAu Alloy Nanowires:Application in SERS[J].Journal of Colloid and InterfaceScience,2017,500:150.[17] CAO Y,SUN H S,SUN J L,et al.Preparation and Structural Characterization of Superionic Conductor RbAg4I5 Crystalline Grain Film[J].Chinese PhysicsLetters,2003,20:756.[18] TAO A,KIM F,HESS C,et ngmuir-blodgett Silver Nanowire Monolayers for Molecular Sensing Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy[J].NanoLetters,2003,3:1229.。
光电子器件中的新型材料及其应用
光电子器件中的新型材料及其应用随着科技不断发展，光电子器件越来越受人们的关注，也很多技术应用了新型材料，来提高器件的性能和应用范围。
本文将介绍一些目前应用较为广泛的光电子器件新型材料及其应用。
一、银纳米线银纳米线是一种新型透明导电材料，由大量微米级银颗粒组成，其直径通常在20至200纳米之间，长度可以达到几百微米。
因为其导电性能好，透过率高，且柔韧性较强，所以目前广泛应用于触摸屏、柔性电子产品、智能玻璃等领域。
触摸屏中采用银纳米线的主要优势在于其可以实现更高的解析度和灵敏度，并且具有更好的可靠性和稳定性。
此外，银纳米线还可以制成柔性电子纸，用于制作触感更加舒适的电子纸产品。
二、石墨烯石墨烯是一种由碳原子组成的单层薄膜，具有较高的导电性和光学透过率。
目前，石墨烯已经被应用于电子设备、太阳能电池、光学采集器等领域。
在电子设备中，石墨烯可以用作高性能晶体管材料，同时在电子器件的生产过程中可以节省更多的能源和材料。
此外，太阳能电池中添加石墨烯可以提高其光电转换效率，从而实现更高的能源收集和利用效率。
三、钙钛矿材料钙钛矿材料是一种异质结构材料，具有较高的光电转换效率，同时材料制作成本相对较低，因此在光电子器件中的应用越来越广泛。
目前，钙钛矿材料已被应用于太阳能电池、LED灯、光谱仪、光电探测器等领域。
在太阳能电池中，钙钛矿材料可以替代传统的硅材料，能够消除制造过程中的缺陷和损耗，从而提高太阳能电池的转换效率。
此外，钙钛矿LED灯具有更高的发光效率和颜色呈现范围，比普通LED灯更加节能。
四、有机发光材料有机发光材料是一种新型的发光材料，具有较高的亮度和色彩鲜艳度，并且可以在薄膜上制成柔性显示器。
有机材料在制备过程中可以采用简单的印刷工艺，从而降低生产成本。
目前，有机发光材料已被应用于柔性显示屏、人工视网膜等领域。
有机发光材料制成的柔性显示屏具有良好的柔韧性和可弯曲性，可广泛应用于智能手机、可穿戴设备等领域。
纳米金线 合成方法
纳米金线合成方法引言纳米金线是一种具有很高应用潜力的纳米材料，其具有优异的电子、光学和磁学性能，因此在微电子、光电子和生物传感等领域具有广泛的应用。
本文将介绍纳米金线的合成方法，包括物理方法和化学方法。
物理方法物理方法主要是通过物理手段来合成纳米金线，包括电子束蒸发、溅射、热拉伸和光刻等。
1. 电子束蒸发电子束蒸发是一种常用的纳米金线合成方法。
它通过将金属材料放置在真空腔中，然后使用电子束来加热金属，使其蒸发并沉积在基底上。
通过控制蒸发的条件和基底的形状，可以得到不同直径和长度的纳米金线。
2. 溅射溅射是一种利用离子轰击金属靶材，使其原子从靶材上脱落并沉积在基底上的方法。
溅射可以通过控制离子束的能量和靶材的成分来得到不同直径和形状的纳米金线。
3. 热拉伸热拉伸是一种利用高温将金属线拉长，使其直径变细的方法。
通过控制拉伸的条件和金属线的起始直径，可以得到不同直径和长度的纳米金线。
4. 光刻光刻是一种利用光敏材料和光刻胶来制作微细结构的方法。
通过将金属薄膜沉积在光刻胶上，并使用光刻机进行曝光和显影，可以得到不同形状和尺寸的纳米金线。
化学方法化学方法主要是通过化学反应来合成纳米金线，包括溶液法、气相法和电化学法等。
1. 溶液法溶液法是一种常用的纳米金线合成方法。
它通过将金属盐溶解在溶剂中，然后加入还原剂或模板剂，使金属离子还原成金属原子并沉积在模板上。
通过控制溶液的成分和反应条件，可以得到不同直径和形状的纳米金线。
2. 气相法气相法是一种利用气相反应来合成纳米金线的方法。
它通过将金属前驱物蒸发并与气相中的其他化学物质反应，使金属原子沉积在基底上。
通过控制气相反应的条件和金属前驱物的成分，可以得到不同直径和长度的纳米金线。
3. 电化学法电化学法是一种利用电化学反应来合成纳米金线的方法。
它通过在电化学池中将金属离子还原成金属原子，并使其沉积在电极上。
通过控制电化学池的成分和电流密度，可以得到不同直径和形状的纳米金线。
基于银纳米棒超材料与发光体耦合的随机激光器制作方法[发明专利]
![基于银纳米棒超材料与发光体耦合的随机激光器制作方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7f030502551810a6f52486f0.png)
专利名称：基于银纳米棒超材料与发光体耦合的随机激光器制作方法
专利类型：发明专利
发明人：张俊喜,王飞,王浩宇,胡志家,张维,梁泰铭,田双,夏江营,牛力捷
申请号：CN202010775854.2
申请日：20200805
公开号：CN111934185A
公开日：
20201113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于银纳米棒超材料与发光体耦合的随机激光器制作方法，所述随机激光器以铝片作为基底，以银纳米棒超材料结构作为表面等离激元共振腔，采用尼罗红荧光染料与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）活性层作为光增益介质层，再盖上玻片防止染料的氧化。
通过改变银纳米棒长度调节激发表面等离激元纳米共振腔模式，进而依靠纵向高阶纳米共振腔模式的选择性增强可以实现对随机激光发射波长的调控。
本发明中的随机激光具有低阈值、高输出功率的特点，能够实现在较宽波长范围内对随机激光发射波长的有效调控，丰富了随机激光的研究领域与研究方向,可以在传感、光子晶体等方面得到应用。
申请人：合肥工业大学
地址：230009 安徽省合肥市屯溪路193号
国籍：CN
代理机构：安徽合肥华信知识产权代理有限公司
代理人：余成俊
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新型高效随机激光器材料——金银双金属纳米线
2016-05-07 12:55来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
金银双金属纳米线
在传统激光器中，光在两片反射镜之间来回反射，光被放大，直到光束形成。
随机激光器无需反射镜即可工作，它由颗粒状材料组成，在其中光随机散射并形成一些很复杂的路径。
光通过这些路径时被放大，激光器材料的内部结构决定光在什么位置离开激光器。
它们发出的光如指纹一样独一无二。
随机激光具有容易实现、成本低、低空间相干性和高强度的忧点，在图像显示和医疗等领域具有广阔的应用前景。
如何实现低阈值且高效的多波长随机激光辐射是限制随机激光应用的关键问题。
近几年来，研究者们利用金属纳米颗粒的等离子体共振实现了随机激光器阈值的降低。
但这些等离子体随机激光器还只是基于单一的增益材料和普通纳米粒子作为散射源，利用金属纳米颗粒的表面等离子共振峰与增益介质的荧光峰很好的重叠来实现随机激光阈值的降低。
然而，理想的发光设备的光频应连续可调，而且可以输出多种波长的光。
这就需要在两方面做出突破：1）设计一种在整个可见光波段可以实现连续表面等离子共振的金属纳米粒子，2）解决不同染料需要不同波长激光泵浦的问题，实现一种由单一泵浦源激发的可以输出宽范围的随机激光设备。
为了解决这一问题，北京师范大学物理系刘大禾教授、王兆娜副教授领导的课题组利用简单的化学方法实现了具有大量随机分布的微纳米尺寸的多孔的金银双金属纳米线结构，该结构具有可以覆盖整个可见光范围的宽带等离子体共振谱，是用来实现覆盖可见光波段的多波长输出的随机激光器的理想的散射材料，该方法避免了加工具有奇点型金属结构的复杂工艺，利用简单的方法实现了高性能的等离子体散射材料，开辟了宽带表面等离子体谱材料研究的新思路。
基于不同增益介质之间的级联能量转移理论，利用染料香豆素1，香豆素1 +香豆素6，香豆素1+香豆素6+罗丹明，或香豆素1+香豆素6+罗丹明+恶嗪四种不同的混合染料体系实现由单一波长的激光泵浦激发得到可以覆盖可见光波段的不同波长的随机激光辐射，而且这种由纳米级微孔散射产生的随机激光具有极窄的线宽（<0.05 nm），对应的Q值
达到13000，可以和普通的光子晶体激光相比拟。
同时，由于材料内存在大量的纳米级的缝隙(nanogap),当光激发时,可以在纳米缝隙内形成电磁场的急剧增强，从而使得基于nanogap的随机激光器具有极低的阈值。
更为重要的是，这种基于多孔金银双金属纳米线的随机激光器构造简易，制备方便，成本低，阈值极低，可以合理利用不同的染料实现随机激光输出波长的连续可调，为进一步研究实现白光的随机激光器提供了理论和实验基础。