利用应变场调控制备核壳结构纳米微粒及其相关性能的研究

具有核壳结构的纳米微粒由于其独特的物理与化学性质而越来越受到人们更多的关注。应变场对于核壳结构纳米微粒的微观结构以及其物理与化学性能起着至关重要的作用。在本研究课题中，我们将利用脉冲激光沉积和快速退火技术，制备镶嵌在非晶介电材料薄膜中的核壳结构纳米微粒，系统的研究核壳结构纳米微粒生长过程中的应变场分布和其生长参数之间的关系，通过人为的调节核壳结构纳米微粒的应变场来实现对核壳结构纳米微粒界面缺陷态的调控，从而进一步优化核壳结构纳米微粒的光学、电学和磁学性能。

具有核壳结构的纳米颗粒由于其独特的物理与化学性质而越来越受到人们更多的关注。应变场对于核壳结构纳米颗粒的微观结构以及其物理与化学性能起着至关重要的作用。在本研究课题中，我们利用脉冲激光沉积结合快速退火技术制备了埋嵌在非晶介电材料薄膜中的核壳结构纳米颗粒，系统的研究了核壳结构纳米颗粒生长过程中的应变场分布和其生长参数之间的关系，通过人为的调节核壳结构纳米颗粒的应变场实现了对核壳结构纳米颗粒界面缺陷态的调控，进一步优化了核壳结构纳米颗粒的物理性能。本项目实施以来取得的主要研究成果如下：. 1）我们利用脉冲激光沉积结合快速退火技术在高介电材料薄膜中形成了高密度，可以有效控制尺寸的纳米颗粒。利用表面氧化法制备了核壳结构纳米颗粒，通过控制退火的环境参数调控了核壳结构纳米颗粒的尺寸和形貌。发展了一系列制备埋嵌在非晶高介电薄膜中的高密度、有效控制尺寸的核壳结构纳米颗粒的制备方法。. 2）研究工作发现，在核壳结构纳米颗粒的生长过程中，纳米颗粒总是同时存在着基体材料的应变作用以及内核和壳层之间的应变作用，这些应变对于核壳结构纳米颗粒的形貌与微观结构存在着极大的影响。通过调控应变场可以实现对核壳结构纳米颗粒形貌演变的调控，同时也可以通过设计核壳结构纳米颗粒的形貌调控纳米颗粒的应变场。. 3）通过调控核壳结构纳米颗粒的应变作用，实现了对核壳结构纳米颗粒的微观结构、形貌以及界面缺陷态的人工调控，优化了核壳结构纳米颗粒的物理性能，获得了埋嵌型核壳结构纳米颗粒的新结构和新现象。. 4）项目实现了预定研究目标，完成了计划书中的全部研究内容。在Nanoscale、Journal of Materials Chemistry C等SCI期刊发表论文20多篇，国内会议口头报告7次。研究成果获2013年江西省高等学校科技成果奖二等奖，江西省第二届物理学会优秀学术论文奖一等奖。