【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料研究
，具体涉及Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制方法的研究。
技术介绍
纳米针作为一维的纳米材料所具有的表面效应、小尺寸效应和量子隧道效应等宏观纳米材料所不具有的特有功能，以及纤维状特有的长径比及柔性，使得纳米针在光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质显著提高。因此，纳米针的应用越来越广泛，也越来越受到关注，市场对纳米针的需求也越多来越大。例如，纳米针由于巨大的表面积、高的表面活性、对周围环境的敏感性使其在催化和传感器方面前途光明。再如，纳米针由于其较大的长径比和其尖端形貌使得纳米针能都利用其穿刺功能向细胞注射药物，或者在生物细胞内安装微传感器。近十年来，国内外报道了大量的纳米针制备方法的研究。但是，这些报道采用的都是一些传统的纳米针制备方法，这些方法存在加工成形难以控制、实验材料浪费的缺点。此外，利用传统的加工方法制备出的纳米针长径比较小，纳米针尖端形态难以控制。由于在不同的应用场合对纳米针的尖端形貌要求不同，从而开发品质更优，直径更细长径比更高，尖端形貌多样性的纳米针具有更大的产业价值和商业价值。
技术实现思路
基于上述现状，本专利技术公开一种Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法。本专利技术Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法，建立纳米针尖端形貌控制的计算方程；通过探究Ag2Ga纳米针尖端形貌变化规律，提出一种纳米针尖端形貌变化研究控制的新思路。为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法，按如下步骤：一、计算模型建立Ag微粒与Ga微粒发生化学...
【技术保护点】
一种Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法，其特征是按如下步骤：一、计算模型建立Ag微粒与Ga微粒发生化学反应生成Ag2Ga，用方程2Ag+Ga＝Ag2Ga表示，在整个计算模型中存在着三个密度场变量，定义Ag微粒为c1(x,y,z,t)，Ag2Ga纳米针为c2(x,y,z,t)，Ga微粒为c3(x,y,z,t)，c1为Ag微粒的浓度占总的微粒浓度的百分比，c2为Ag2Ga微粒的浓度占总的微粒浓度的百分比，c3为Ga微粒的浓度占总的微粒浓度的百分比；该计算模型自由能主要由化学能和梯度能组成，用如下方程表示：其中，Fch表示化学能量变化，Fgrad表示梯度能量变化；二、通过改变材料的表面能来探究纳米针尖端形貌变化的作用规律，控制不同材料纳米针尖端形貌变化。
【技术特征摘要】
1.一种Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法，其特征是按如下步骤：一、计算模型建立Ag微粒与Ga微粒发生化学反应生成Ag2Ga，用方程2Ag+Ga＝Ag2Ga表示，在整个计算模型中存在着三个密度场变量，定义Ag微粒为c1(x,y,z,t)，Ag2Ga纳米针为c2(x,y,z,t)，Ga微粒为c3(x,y,z,t)，c1为Ag微粒的浓度占总的微粒浓度的百分比，c2为Ag2Ga微粒的浓度占总的微粒浓度的百分比，c3为Ga微粒的浓度占总的微粒浓度的百分比；该计算模型自由能主要由化学能和梯度能组成，用如下方程表示：其中，Fch表示化学能量变化，Fgrad表示梯度能量变化；二、通过改变材料的表面能来探究纳米针尖端形貌变化的作用规律，控制不同材料纳米针尖端形貌变化。2.如权利要求1所述Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法，其特征是：步骤一：c1、c2、c3的密度场变量通过Cahn-Hilliard非线性扩散方程决定，结合量守恒关系，得到如下控制方程：其中，v1是c1的反应速率，v2是c3的反应速率，β是灵敏度系数；θ是关于Ag生成Ag2Ga的速率的系数；是关于Ga生成Ag2Ga的速率的系数；μ1、μ2、μ3分别表示Ag、Ag2Ga、Ga的化学势，用如下方程式表示；3.如权利要求2所述Ag2Ga纳米针成型机理及尖端形貌控制研究方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俐楠，郑伟，陈超，吴立群，王洪成，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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