專利名稱：石英微針表面納米金屬鏈及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英微針表面納米金屬鏈及其制備方法，屬于材料微結(jié)構(gòu)及其制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
納米金屬鏈在光的激發(fā)下，單個納米顆粒產(chǎn)生的表面等離激元共振將產(chǎn)生耦合， 甚至可沿著納米金屬鏈傳播形成傳播的表面等離激元，實(shí)現(xiàn)光的亞波長傳輸。因此在微納光學(xué)、生物、傳感、信息等領(lǐng)域?qū)⒕哂兄匾膽?yīng)用。在石英微針(中國專利ZL 2007 1 0134575. 2)的側(cè)壁表面制備納米金屬鏈，形成新型的微結(jié)構(gòu)，使得光沿著石英光纖進(jìn)入石英微針，可方便地激發(fā)金屬表面等離激元，具有重要的科研和應(yīng)用價值。目前的納米金屬鏈的制備普遍采用光刻或聚焦離子束刻蝕的方法制備，但制備的尺度相對較大。而在石英微針表面納米金屬鏈的制備是一個技術(shù)難點(diǎn)，需要尋求新的制備技術(shù)與方法獲得石英微針表面納米金屬鏈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種石英微針表面納米金屬鏈，使該微結(jié)構(gòu)材料可以在微納光學(xué)、生物、傳感、信息等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的是提供該微結(jié)構(gòu)材料的制備方法。本發(fā)明所述的石英微針表面納米金屬鏈，由石英微針、位于微針表面的金屬納米鏈顆粒組成；微針底面直徑2-200 μ m，納米金屬鏈顆粒直徑IOnm到1 μ m。本發(fā)明所述的石英微針表面納米金屬鏈的制備方法，包括以下步驟
(1)在底面直徑為2 200μ m的石英微針尖端表面通過化學(xué)鍍，或電鍍，或?yàn)R射，或涂覆，或以上方法任意組合包覆一層IOnm Ιμπι厚度的金屬薄膜；
(2)將包覆金屬薄膜的石英微針在空氣或惰性氣氛條件下在高于金屬熔點(diǎn)的溫度下熱處理即得石英微針表面的納米金屬鏈。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)可獲得新型的石英微針表面納米金屬鏈。(2)成本低廉，無需大型儀器，工藝簡單可靠。


圖1是本發(fā)明制備的石英微針表面納米金鏈的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 在底面直徑為10 μ m的石英微針尖端表面化學(xué)鍍包覆一層IOnm厚度的金，然后將包覆金薄膜的石英微針在空氣中在1100°c下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米金鏈。實(shí)施例2 在底面直徑為200 μ m的石英微針尖端表面涂覆包覆一層1 μ m厚度的銀，然后將包覆銀薄膜的石英微針在氬氣中在970°C下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米銀鏈。實(shí)施例3 在底面直徑為2 μ m的石英微針尖端表面濺射包覆一層20nm厚度的錫， 然后將包覆錫薄膜的石英微針在空氣中在240°C下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米錫鏈。實(shí)施例4 在底面直徑為30 μ m的石英微針尖端表面電鍍包覆一層IOOnm厚度的鎳，然后將包覆鎳薄膜的石英微針在氬氣中1460°C下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米鎳鏈。實(shí)施例5 在底面直徑為100 μ m的石英微針尖端表面濺射包覆一層30nm厚度的金銀合金，然后將包覆金銀合金薄膜的石英微針在氦氣中在1000°c下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米金銀合金鏈。實(shí)施例6 在底面直徑為50 μ m的石英微針尖端表面濺射包覆一層50nm厚度的鋁，然后將包覆鋁薄膜的石英微針在氦氣中在700°C下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米鋁鏈。實(shí)施例7 在底面直徑為10 μ m的石英微針尖端表面化學(xué)鍍包覆一層20nm厚度的銅，然后將包覆銅薄膜的石英微針在氬氣中在1100°c下進(jìn)行熱處理，即得石英微針表面的納米銅鏈。
權(quán)利要求
1.石英微針表面納米金屬鏈，其特征是，所述石英微針表面納米金屬鏈由石英微針、位于微針表面的金屬納米鏈顆粒組成；微針底面直徑2-200 μ m，納米金屬鏈顆粒直徑IOnm到 1 μ m0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英微針表面納米金屬鏈，其特征是，所述的金屬為堿金屬、 或堿土金屬、或過渡金屬、或其它金屬，或其合金。
3.制備如權(quán)利要求1所述的石英微針表面納米金屬鏈的方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)在底面直徑為2 200μ m的石英微針尖端表面包覆一層IOnm 1 μ m厚度的金屬薄膜；(2)將包覆金屬薄膜的石英微針在適當(dāng)?shù)臍夥諚l件下熱處理即得石英微針表面的納米金屬鏈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英微針表面納米金屬鏈的制備方法，其特征是步驟(1)中所述的包覆方法為化學(xué)鍍，或電鍍，或?yàn)R射，或涂覆，或以上方法任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英微針表面納米金屬鏈的制備方法，其特征是步驟(2)中所述的適當(dāng)?shù)臍夥諚l件為空氣，或惰性氣體氣氛。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英微針表面納米金屬鏈的制備方法，其特征是步驟(2)中所述的熱處理溫度為高于金屬熔點(diǎn)的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石英微針表面納米金屬鏈及其制備方法，該石英微針表面納米金屬鏈由石英微針、位于微針表面的金屬納米鏈顆粒組成；微針底面直徑2-200μm，納米金屬鏈顆粒直徑10nm到1μm。其制備方法包括以下步驟(1)在底面直徑為2～200μm的石英微針尖端表面包覆一層10nm～1μm厚度的金屬薄膜；(2)將包覆金屬薄膜的石英微針在適當(dāng)?shù)臍夥諚l件下熱處理即得石英微針表面的納米金屬鏈。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，制備簡單，可在微納光學(xué)、生物、傳感、信息等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
文檔編號B81B1/00GK102381676SQ201110330899
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者盧明輝, 葛海雄, 袁長勝, 陳延峰 申請人:無錫英普林納米科技有限公司