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本文研究了金纳米棒的局域表面等离子体共振效应在双光子聚合过程中的作用,即当激发光与金纳米棒表面等离子体共振波长相匹配时,会在金纳米棒表面产生很强的局域电磁场,从而引发双光子聚合.通过采用与金纳米棒表面等离子体共振波长相同的飞秒激光,在低于光刻胶聚合阈值的功率下照射含有金纳米棒的光刻胶,制备聚合物包覆金纳米棒的纳米复合材料.透射电子显微镜结果表明,当飞秒激光功率为0.6W、光斑直径为1.6 cm、照射时间为0.3s时,金纳米棒表面成功聚合上厚度为5 nm左右的聚合物.本研究在制备聚合物/金属纳米粒子方面提供了一种简单可行的方法,有望在纳米光子学、纳米传感器等新兴领域得到应用.

关键词: 金纳米棒 , 飞秒激光 , 双光子聚合 , 金属/聚合物纳米复合材料

水热法生长方式对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响

张美林 , 金峰 , 郑美玲 , 刘洁 , 段宣明

影像科学与光化学 doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.136

本文系统地比较了三种方式制备的ZnO纳米棒阵列的结构和性能的异同.根据水热法生长液中碱来源的不同,ZnO纳米棒阵列的生长方式分为三种:N方式(氨水)、H方式(六次甲基四胺)和NH方式(两次N方式和一次H方式).通过扫描电子显微镜,对这三种方式生长的ZnO纳米棒阵列形貌进行了表征.此外,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和激光拉曼光谱对ZnO的结晶性能进行比较.结果表明,ZnO纳米棒阵列的取向性N≈NH＞H,ZnO的晶体质量H＞NH＞N.NH方式综合N方式和H方式的优势,得到了取向性和晶体质量优良的ZnO纳米棒阵列.这将为在进一步应用中有效地选择ZnO纳米棒阵列的制备方式提供重要信息.

关键词: ZnO , 水热法 , 纳米棒 , ZnO纳米棒阵列

双光子微纳加工技术结合化学镀工艺制备三维金属微弹簧结构

贾雁鹏 , 郑美玲 , 董贤子 , 赵震声 , 段宣明

影像科学与光化学 doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2014.06.542

利用飞秒激光双光子微纳加工技术与化学镀工艺制备了三维金属微弹簧结构.采用扫描电子显微镜(SEM)及选区电子能谱(EDS)对镀层进行了表征,当化学镀时间为15 min时,所得到的镀层厚度约为130 nm.对不同电镀时间下获得的镀层电阻率进行了测定,实验结果表明,当电镀时间为35 min时得到的镀层电阻率约为80×10-9 Ω·m,仅为银块体材料电阻率16×10-9 Ω·m的5倍.利用这种方法,我们制备了总长度为28.75 μm、周期为2.93 μm的悬空金属弹簧结构,其中弹簧圈数为9圈,直径为6 μm,弹簧线分辨率为1.17 μm.文中所述的将双光子微纳加工技术与化学镀技术相结合的方法可以实现任意三维微金属结构与器件的制备,在微光学器件、微机电系统(MEMS)及微传感器等领域有着广泛的应用前景.

关键词: 双光子微纳加工技术 , 化学镀 , 三维金属微纳米结构

酸碱度对金纳米结构形貌的调控及其机理研究

王维康 , 郑美玲 , 赵震声 , 段宣明

影像科学与光化学

本文通过调节环境pH酸碱度改变聚电解质膜中氨基基团的键合状态,以控制聚电解质膜表面金纳米粒子的原位还原与自组装过程中的聚集行为,发现当聚电解质膜经pH为5.40的去离子水处理后可在其表面制备出片状金纳米结构;经pH为0.65的强酸溶液处理后,可在膜表面制备出树枝状的金纳米结构,且尺寸比pH为5.40条件下增大一倍;经pH为12.77的强碱溶液处理后,金纳米粒子的聚集状态发生改变,形成了球形纳米结构;对金纳米粒子形貌的调控机理进行了初步探讨.

关键词: 金纳米粒子 , 原位生成 , 自组装 , 纳米结构 , 形貌调控 , pH酸碱度

可见光波段飞秒激光双光子微纳加工

陈述 , 郑美玲 , 董贤子 , 段宣明 , 赵震声

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2014.04.012

基于矢量衍射理论,计算了多个可见光波段激光经紧聚焦后在焦点附近的双光子点扩散函数.计算结果表明,双光子吸收效应的作用区域随着波长的减小而减小.采用多个可见光波段飞秒激光光源进行了双光子光聚合加工,并对加工分辨率和加工阈值进行了分析.实验结果表明,在每个激光波长条件下,降低光子流密度能够提高加工分辨率;随着加工波长的减小,双光子跃迁过程逐渐满足近共振跃迁条件,双光子吸收几率逐渐增大,双光子加工的阈值逐渐降低.

关键词: 激光技术 , 分辨率 , 双光子加工 , 聚合阈值

郑408块火烧驱油注气井腐蚀原因分析及对策

韩霞

腐蚀科学与防护技术

针对郑408块注气井(郑408-试1)油、套管的腐蚀特点,通过对火烧驱油注气井油、套管腐蚀产物、腐蚀介质、凝析水量的分析研究,确定火烧驱油注气井油、套管的腐蚀原因一方面是由于高压氧气以及空气中的凝析水造成的,另一方面与油、套管材质的耐蚀性不够有关.通过材质以及防腐涂层的筛选等手段,在目前油管和套管内外防腐涂层、不锈钢油管和套管在国内尚无工程实例的情况下,总结出郑408块注气井防腐措施,包括：油、套管材质采用相对耐蚀的P110；注气采用干燥洁净的空气.

关键词: 火烧驱油 , gas injection well , anti corrosion countermeasure

郑408块火烧驱油注气井腐蚀原因分析及对策

韩霞

腐蚀科学与防护技术

针对郑408块注气井(郑408-试1)油、套管的腐蚀特点,通过对火烧驱油注气井油、套管腐蚀产物、腐蚀介质、凝析水量的分析研究,确定火烧驱油注气井油、套管的腐蚀原因一方面是由于高压氧气以及空气中的凝析水造成的,另一方面与油、套管材质的耐蚀性不够有关.通过材质以及防腐涂层的筛选等手段,在目前油管和套管内外防腐涂层、不锈钢油管和套管在国内尚无工程实例的情况下,总结出郑408块注气井防腐措施,包括:油、套管材质采用相对耐蚀的P110;注气采用干燥洁净的空气.

关键词: 火烧驱油 , 注气井 , 腐蚀原因 , 防腐对策