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透明导电材料(材料、合成、表征、应用)|| 金属纳米线
摘要: 金属纳米线是一维的金属实体,具有单晶或多晶特性[1]。过去二十年间,由于其在等离激元学[2]、电子学[3]、电催化[4]等领域的重要应用,金属纳米线引发了巨大的研究关注。近十年来,研究人员尝试将金属纳米线涂覆在透明基底上制成透明导电薄膜(TCF)[5-7]?;诮鹗裟擅紫叩腡CF在可见光透明度和导电性方面快速提升,性能已可比肩最先进的氧化铟锡(ITO)TCF[8-10]。对金属纳米线TCF潜在应用的认可激发了其合成研究的热情。迄今已合成了多种金属纳米线,包括银纳米线(AgNWs)[11]、金纳米线(AuNWs)[12]、铜纳米线(CuNWs)[13]和铂纳米线[14]。双组分金属纳米线如Cu@Ni[15]、Ag@Au[16]、Cu@Ag[17]、Ag@Ni[18]和Cu@Pt[19]核壳结构纳米线也已成功制备。这些纳米线被涂覆在基底上制成TCF并进行了性能表征。在金属纳米线TCF研究初期,其透明度低于80%,方阻高达数千欧至兆欧。为提升性能,学界已广泛开展实验研究和理论建模。
关键词: 核壳纳米线、透明导电薄膜、等离子体学、电子学、金纳米线、金属纳米线、银纳米线、铜纳米线、电催化
更新于2025-09-23 15:21:21
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结合原位EXAFS与SAXS研究对超薄金纳米线生长机制的新见解
摘要: 在己烷溶液中,利用HAuCl4·3H2O、油胺和三异丙基硅烷于室温下合成金纳米线(NWs)的过程,通过X射线吸收精细结构光谱和小角X射线散射技术进行了"原位"监测,以在相同合成条件下确定金原子氧化态的变化以及参与形成金纳米线的物体的尺寸和形状的演变。我们提出一个多阶段形成纳米线的过程:首先,Au(III)原子形成一个平面四方几何构型复合物,该复合物持续还原生成直径大于最终纳米线的Au(I)盘状结构。在第二阶段,这些盘状物体的特征长度/厚度比增加形成圆柱体,推测是通过Au(I)中心之间的亲金相互作用和盘状物的堆叠。当大部分Au原子被还原为Au(I)时,开始还原为Au(0)(第三阶段),纳米线生长形成六方排列,由双层油胺分子分隔(第四阶段)。最后,缓慢的还原使反应达到最终产物,由长而超薄的金纳米线束组成。
关键词: 三异丙基硅烷,原位扩展X射线吸收精细结构,生长机制,小角X射线散射,金纳米线,油胺
更新于2025-09-23 15:21:21
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蘑菇状纳米线助力弹性电子学
摘要: 研究人员认为,在柔软、可弯曲的基底上生长出的类似蘑菇状金纳米线密集森林,有望催生新一代可穿戴或可植入的柔性电子器件[Wang等人,《ACS Nano》(2018),DOI: 10.1021/acsnano.8b05019 https://doi.org/10.1021/acsnano.8b05019]。这种能反复弯曲且不影响性能的"电子皮肤"器件,特别适用于皮肤贴附式监测或诊断应用。
关键词: 电弹性体、金纳米线、可拉伸电子器件、可穿戴设备
更新于2025-09-23 15:21:01
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红外等离子体激元:金纳米线中法布里-珀罗共振阻尼的扫描透射电子显微镜-电子能量损失谱表征
摘要: 具有强中红外响应特性的材料因其潜在应用于长波段超材料、光子器件、分子检测及催化领域而备受关注。本研究采用单色化与像差校正扫描透射电子显微镜(STEM)中的高能量分辨率(80 cm?1,10 meV)电子能量损失谱(EELS),解析了金纳米线中模式能量覆盖约1000至8000 cm?1范围的多极表面等离激元共振(SPR)——亦称法布里-珀罗(FP)共振。STEM-EELS技术可在单次测量中获取这些中近红外响应特性,避免了近场光学技术获取同类数据时固有的困难。通过实验测量的FP共振能量与线宽,结合解析模型和全波数值电动力学模拟,我们全面揭示了辐射损耗与本征损耗对总阻尼率的贡献机制。研究发现部分FP模式的退相位时间超过60飞秒,这几乎是先前报道的红外波段单个金纳米颗粒最长等离激元退相位时间的两倍。FP共振能量在红外波段具有长退相位时间及宽调谐范围的特点,为在退相位发生前利用红外等离激元能量提供了新的可能性。
关键词: 金纳米线、等离子体退相位时间、法布里-珀罗共振、红外等离子体学、扫描透射电子显微镜-电子能量损失谱(STEM-EELS)
更新于2025-09-23 15:19:57