1、了现实。年德国萨尔兰大学教授等人首次在高真空条件下将具有清洁表面纳米粒子原位加压成形，烧结制备出了等块体纳米结构材料，这引起了研究者普遍关注。年月在美国巴尔摩召开了“第届纳米科学和技术讨论会”,正式宣布纳米材料科学作为材料学个新分支。自此以后，各国科学家积极参与研究纳米材料物理和化学性能，纳米材料些特殊性质不断被发现，使得纳米材料开发制备技术和实际应用得到了迅速发展。纳米材料是由组成相或晶粒尺度介于纳米量级超细颗粒组成固体体系。其特征尺寸在空间上至少有维处于纳米量级。纳米材料种类很多，按其形貌可将纳米材料分为零维粉体材料维纤维状材料二维薄膜材料和三维块体材料以及包含上述纳米结构单元纳米复合材料。按化学组分可分为纳米金属纳米玻璃纳米陶瓷和纳米高分子等材料。纳米材料对新材料设计和发展以及人们对固体材料本质结构性能认识有十分重要价值，被誉为“世。
2、吸收能力很强，大约几微米厚度就能完全消光。表面效应通常情况下，随着纳米颗粒尺寸减小，表面原子数与总原子数比值将会急剧增大，使材料性能发生了变化，这就是表面效应。球形颗粒比表面积等于表面积和体积之比，而表面积与直径平方成正比，体积与直径立方成正比，故其比表面积与直径成正比。表给出了超微颗粒表面原子百分数与颗粒直径关系。表超微颗粒表面原子百分数与颗粒直径关系纳米颗粒直径包含总原子数表面原子所占比例从表中可以看出，随着纳米颗粒直径减小，其表面原子数所占比例呈现出增大态势。值得注意是，当纳米颗粒直径为时，表面原子所占比例达到了，几ⅢⅠ万方数据参考文献,万方数据发表论文和科研情况说明发表论文和参加科研情况说明发表论文,参与科研项目国家自然科学基金项目“金属离子注入绝缘体纳米颗粒合成尺寸控制及机理研究”及天津市自然科学基金重点项目“离子注入诱导纳米颗。
3、米颗粒峰强度增加且峰位发生了显著地红移，后续离子辐照抑制了纳米颗粒氧化。由于激发，退火后样品都表现出了荧光发射特性，峰位于附近，后续离子辐照抑制了原子离子化经过剂量为离子辐照样品在气氛中经过退火后，纳米颗粒峰消失了，纳米颗粒被氧化成了，且样品中发射带强度最大，后续离子辐照产生缺陷促进了扩散。对使用能量为剂量分别为和离子辐照过样品在气氛中进行退火，退火时间为。研究了离子辐照纳米颗粒光致发光性质热演变规律。研究结果表明，退火后，所有样品光致发光谱上，在处都有个明显发射带。但是经过离子辐照过样品中发射带强度最低，后续离子辐照抑制了原子离子化。由于在中扩散会驱使原子扩散,能够使更多原子转化为，因此经过离子辐照过样品在气氛中退火发射带强度低于气氛下退火。采用能量为剂量为离子注入型单晶，研究了离子注入单晶及其在不同气氛下退火表面纳米结构热演变行为。结。
4、。祝愿大家工作学习顺利！感谢我父母姐姐姐夫和妹妹在物质和精神上给予无条件帮助和关怀，正是他们理解和支持使我能够在学校专心完成学业。万方数据离子注入和引起结构及光学性质变化研究作者赵行学位授予单位天津大学引用本文格式赵行离子注入和引起结构及光学性质变化研究学位论文硕士万方数据离子注入和引起结构及光学性质变化研究学科专业材料物理与化学研究生赵行指导教师刘昌龙教授天津大学理学院二零四年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交学位论文是本人在导师指导下进行研究工作和取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者。
5、万方数据目录第章绪论研究背景纳米材料基本效应及其特殊性能纳米颗粒制备离子注入技术及其原理离子注入合成金属纳米颗粒研究现状金属纳米颗粒表面等离子体共振研究金属纳米颗粒表面等离子体共振效应金属纳米颗粒表面等离子体共振理论研究金属纳米颗粒改性研究离子束辐照对金属纳米颗粒改性研究双金属离子注入对金属纳米颗粒改性研究本论文选题意义和主要研究内容第二章样品制备与测试方法基底材料种类和参数样品离子注入条件选择样品退火处理过程测试方法及其原理透射电子显微镜掠射角射线衍射紫外可见分光光度计光致发光谱射线光电子能谱原子力显微镜第三章离子辐照纳米颗粒结构和光学性质在气氛下退火热演变规律研究气氛下退火纳米颗粒结构和光学性质热演变规律研究测量结果与分析谱测量结果与分析光吸收谱测量结果与分析谱测试结果与分析气氛下退火纳米颗粒结构和光学性质热演变规律研究万方数据光吸收。
6、合成及尺寸和物性调控研究”。万方数据致谢致谢本论文是在导师刘昌龙教授悉心指导下完成。从论文选题实验设计测试表征以及论文撰写与修改，每个环节无不倾注着刘老师汗水和心血。刘老师在工作中，渊博知识对研究方向把握力和洞察力严谨治学态度是我学习榜样生活中，豁达从容乐观爽朗性格给我留下了深刻印象，也使我受益匪浅。在此，我谨向刘老师表示崇高敬意和衷心感谢！感谢戴海涛老师在实验室指导及论文撰写过程中提出宝贵意见及修改，感谢其实验室韩勇同学在测量紫外可见光谱所提供便利和帮助。感谢李文润老师在实验工作方面给予指导和帮助。在实验室工作及撰写论文期间，感谢贾光王军张晓东师兄，对我论文研究工作所提出宝贵意见。此外还要感谢王娜娜许蓉李浩任兵陶春凤穆晓宇刘晓宇和王晓虎同学，还有已毕业朱飞师兄张丽红刘慧贤和张蓓师姐，感谢大家在我学习和生活上关心和帮助，感谢你们陪我路走过。
7、最有前途材料”，具有许多特异性能。纳米材料具有尺寸小界面原子占很大比例比表面积大特点，这些独特特点使纳米材料产生了特异量子尺寸效应体积效应表面效应和宏观量子隧道效应，其力热磁光热电催化和生物等性质发生了显著变化，具备了常规材料所不具备优越性能。例如纳米金属材料具有高强度高韧性特点，尺寸为纳米材料比块状材料断裂强度提高了倍，硬度提高了个数量级。纳米金属光反射率随着粒径减小而降低。超细银粉作为催化剂加入到乙烯中，可以加速乙烯氧化。万方数据第章绪论早在世纪年代初，纳米材料因其具有优越性能，在工业信息电子计算机等方面表现出了良好应用前景，引起了研究者和学术界广泛关注。如今，设计和制备具有特殊性能金属纳米颗粒已经成为材料科学研究领域内热点之。并且随着科技迅速发展，纳米材料必然会受到人们越来越多重视，其应用领域也必将不断拓展并且产生革命性变革。纳米材。
8、料基本效应及其特殊性能纳米材料因其具有特殊结构，它既不同于传统宏观系统，也不同于原子和分子那样微观系统，而是属于介观系统，而由此会产生量子尺寸效应小尺寸效应表面效应和宏观量子隧道效应等纳米效应。下面我们将对这些效应做下介绍量子尺寸效应当粒子尺寸下降到数值时，费米面附近电子能级由准连续变为离散能级或能隙变宽现象，称为量子尺寸效应或量子限域效应。金属纳米颗粒介于原子分子与大块固体材料之间，大块材料中连续能带将分裂成分立能级，能级间距随着颗粒尺寸减小而增大。当离散能级间距大于热能静磁能静电能光子能量或超导态凝聚能时，金属颗粒热磁电光以及超导电性等将呈现出系列与常规材料不同反常特性。例如导电金属在纳米尺寸时可以变成绝缘体。年，首次对金属纳米颗粒进行了理论研究并且得出了相邻电子能级间距和金属纳米颗粒直径具有如下关系式中，为纳米颗粒中总导。
9、和在年首次报道了纳米颗粒熔点随直径减小而减小，尤其是当纳米颗粒直径减小到以下时，其熔点将急剧降低。大多数金属超微颗粒都会呈现黑色，且尺寸越小，颜色越黑。这是因为金属超微颗粒对光反射率很低吸收能力很强，通常低于，吸收能力很强，大约几微米厚度就能完全消光。表面效应通常情况下，随着纳米颗粒尺寸减小，表面原子数与总原子数比值将会急剧增大，使材料性能发生了变化，这就是表面效应。球形颗粒比表面积等于表面积和体积之比，而表面积与直径平方成正比，体积与直径立方成正比，故其比表面积与直径成正比。表给出了超微颗粒表面原子百分数与颗粒直径关系。表超微颗粒表面原子百分数与颗粒直径关系纳米颗粒直径包含总原子数表面原子所占比例从表中可以看出，随着纳米颗粒直径减小，其表面原子数所占比例呈现出增大态势。值得注意是，当纳米颗粒直径为时，表面原子所占比例达到了，几万方数据,。
10、测量结果与分析谱测量结果与分析本章小结第四章离子辐照纳米颗粒光致发光性质在气氛下退火热演变规律研究气氛下退火纳米颗粒光致发光性质热演变规律研究相同时间不同气氛下退火比较本章小结第五章离子注入表面纳米结构及其热演变规律离子注入单晶表面纳米结构热演变行为测量结果与分析测量结果与分析测量结果与分析本章小结第六章结论与展望研究主要结论展望参考文献发表论文和参加科研情况说明致谢万方数据第章绪论第章绪论研究背景年，著名物理学家诺贝尔物理学奖得主在篇题为“在底部还有很大空间”演讲中曾预言“如果有天能按自己愿望任意摆布个个原子排列，将会产生什么样奇迹”。而就在年物理学家首次提出了纳米技术这个词并开始使用。随着扫描隧道显微镜和原子力显微镜相继出现，使人类直接看到原子梦想成为了现实。年，美国公司科学家利用扫描隧道显微镜探针使个原子排布成了三个字母，使得设想成。
11、全了解天津大学有关保留使用学位论文规定。特授权天津大学可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文复印件和磁盘。保密学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据摘要离子注入由于具有能量可控剂量可调等诸多优势，是合成纳米复合材料重要手段，它在光电子器件光开关生物传感器等多个领域具有重要应用前景。本论文主要围绕离子注入和材料引起结构和光学性质变化展开了研究。主要内容及结果如下采用能量为剂量为离子注入到基体中，在形成纳米颗粒基础上，进步使用能量为离子对合成纳米颗粒进行辐照，随后在气氛下进行不同温度退火，研究了离子辐照纳米颗粒结构和光学性质热演变规律。研究结果表明经过剂量为离子辐照样品在气氛中经过退火后，。
12、电子数，为纳米颗粒体积，为费米能级。这就是著名理论。该式指出了电子能级间距与组成粒子中自由电子总数纳米颗粒体积和纳米颗粒直径成反比。小尺寸效应超微颗粒随着尺寸减小，将会产生系列新奇性质。当超微颗粒尺寸与光波波长传导电子德布罗意波长以及超导态,相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性边界条件将被破坏，导致其熔点磁性化学活性以及催化特性等与普通材料相比发生了很大变化，这就是纳米粒子小尺寸效应，也称体积效应。小尺寸效应是纳米材料其它效应基础，扩大了纳米材料物理化学特性范围，进而为纳米粒子应用开拓了万方数据第章绪论广阔新领域。和在年首次报道了纳米颗粒熔点随直径减小而减小，尤其是当纳米颗粒直径减小到以下时，其熔点将急剧降低。大多数金属超微颗粒都会呈现黑色，且尺寸越小，颜色越黑。这是因为金属超微颗粒对光反射率很低吸收能力很强，通常低于。
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