Microarrays Nanomateriales Microarrays
Disponer nanomateriales unidimensionales de cierta manera para formar un sistema de matriz es la vanguardia y el punto candente de la investigación actual sobre nanomateriales y nanoestructuras. Es la base material para el diseño de dispositivos nanoestructurados de próxima generación.
La construcción de sistemas ordenados de matriz es de particular importancia para el desarrollo de dispositivos funcionales a gran escala como sondas de escaneo, emisores de campo, sensores, etc. Las tecnologías ascendentes comunes incluyen el método de fase gaseosa, la tecnología de autoensamblaje de química coloidal, etc. Sin embargo, existe una gran cantidad de literatura internacional e informes de patentes. Sus mayores ventajas son el bajo costo, el método simple y la fácil ampliación. La alta estandarización a gran escala sigue siendo un desafío. En los últimos años, se ha desarrollado tecnología para construir matrices de nanoestructuras basadas en plantillas de poros de alúmina ordenadas. Con la ayuda de esta tecnología, es fácil construir sistemas de matrices como puntos cuánticos, nanoporos, nanocables y nanotubos, y se pueden lograr áreas grandes y. Alto rendimiento.
Los principales desarrollos nacionales de microarrays en la investigación de la ciencia de materiales:
(1) Tecnología de construcción de matrices
Basada en plantillas de alúmina, mediante el método de fase gaseosa y electrodeposición, Sol-gel in situ y otras tecnologías, se ha construido un sistema de matriz ordenada de varios nanocables, nanotubos, nanocables de heterounión, etc. Desarrolló tecnología CVD inducida catalíticamente, insertando previamente nanopartículas metálicas como catalizadores en los poros y haciendo crecer Si, GaN y otros sistemas de matriz de nanocables monocristalinos a lo largo de los poros a través del proceso CVD, desarrolló tecnología de electrodeposición basada en plantillas y obtuvo con éxito una; una serie de matrices de nanocables de aleaciones ferromagnéticas y no ferromagnéticas y matrices de nanocables de unión anisotrópica Bi; luego desarrolló un método de electrodeposición por pulsos para obtener matrices de nanocables de metal monocristalino y desarrolló un "método de dos pasos" para construir nanocables de óxido. Tecnología de matriz lineal, es decir, Electrodeposición basada en plantillas y tecnología de tratamiento de oxidación posterior, ha obtenido una serie de sistemas de matriz ordenada de nanocables de óxido metálico (ZnO, etc.), propuesta de síntesis sol-gel in situ basada en canales de poros de plantilla. La estrategia de matriz de nanotubos utiliza las características cargadas de la pared del poro y las partículas coloidales en el poro para depositar las partículas coloidales a lo largo de la pared del poro para formar una matriz ordenada de nanotubos. Hemos obtenido con éxito un sistema de matriz de nanotubos de Eu2O3 altamente uniforme y ordenado.
(2) Dispositivo polarizador de luz nanoestructurado
La disposición direccional de los nanocables en el nanoarray puede absorber selectivamente los componentes de vibración vertical y paralela de la luz incidente. Tomando esto como punto de partida, estudiamos sistemáticamente las propiedades de polarización de la luz de las matrices de nanocables metálicos, descubrimos que tienen buenas propiedades de polarización de la luz en la banda del infrarrojo cercano de 1000 a 2200 nm y fabricamos dispositivos de polarización de microluz, haciendo así esto. tipo de nanocables El sistema de matriz se puede utilizar para microdispositivos de comunicación óptica de 1,06 um e identificación de objetivos militares. Al mismo tiempo, también diseñó y completó con éxito el primer dispositivo nacional de medición de polarización de luz con rejilla de nanocables, y se publicaron una serie de resultados en 7 artículos académicos en Adv Funct. Hasta el momento no ha habido informes similares a nivel internacional.
(3) Características extrañas de la matriz
Se observaron tres nuevas bandas de fluorescencia a temperatura ambiente en la matriz ordenada de nanocables de TiO2 en fase anatasa, con posiciones de pico a 425 nm, respectivamente. y 525 nm. Se revela que surgen tres bandas de fluorescencia a partir de excitones autoligados, vacantes de oxígeno y centros F. Se prepararon con éxito matrices de bi nanocables de diferentes diámetros en plantillas de alúmina mediante el método de electrodeposición. Se encontró que la curva de resistencia del nanocable Bi de 20 nm tiene un valor máximo en 50 K, y la curva de resistencia del nanocable Bi de 50 nm tiene un valor mínimo en 258 K. Y cuando Tgt; 50K, las curvas de resistencia de las muestras de 20 nm y 50 nm dependen de la temperatura negativa, mientras que la muestra de 70 nm depende de la temperatura positiva, lo que indica que el nanocable Bi puede sufrir una transición semiconductor-semimetálica cerca de 50-70 nm. Los resultados del estudio de magnetorresistencia muestran que a 100 K, la magnetorresistencia gigante de la muestra de 50 nm alcanza 45, y alrededor de 4,2 K, la magnetorresistencia de la matriz de nanocables Bi de 20 nm de diámetro parece anormal.