【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属薄膜制备，特别是涉及一种自由态金属薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、薄膜材料在电磁、热电、光电等领域有极大的应用价值，尤其是一些合金材料，近年来被发现具有极高的应用价值。当前大部分金属薄膜的制备手段主要是物理气相沉积法，需要在一定基底上制备，具有制备速率高，成膜质量好，薄膜厚度可控等优点。
2、为了获取自由态金属薄膜，研究者采用了具有可腐蚀性的材料(如nacl)来作为基底进行薄膜制备，再将得到的样品在溶液中浸泡以完全溶解基底来得到自由态金属薄膜。现有技术虽能能够得到自由态金属薄膜，但其大多为微米量级的碎片薄膜，残留在薄膜上的蚀刻溶液也难以完全去除，由于蚀刻时间较长(长达数个小时)，也难以避免对薄膜表面造成氧化，其应用价值大大降低。同时上述方法选用基底的制作成本较高，如nacl基底的制作需要烧结并切割，且其面积受到一定限制。而基底和蚀刻溶液的大量消耗也提高了制造薄膜材料的成本，不利于量产。此外，采用液面基底生长金属薄膜则可能由于原子与基底间作用力过小而无法附着或是发生团聚而无法形成连续的薄膜，同时如何将液面基底完全去除而不破坏薄膜的完整性也具有一定难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种自由态金属薄膜及其制备方法，以解决上述问题。
2、本专利技术提供的技术方案之一：
3、一种自由态金属薄膜的制备方法，以预处理的单晶冰糖为衬底，在所述预处理的单晶冰糖上制备非晶合金薄膜，通过水的毛细管效应和表面张力将非晶合金薄膜从预处理的
4、单晶冰糖是由砂糖提纯溶解后结晶而成，呈单晶体状，构成整个晶体的各种离子或原子全都是按照一定的方向和顺序排列；非晶合金薄膜是一种二维形态的非晶合金，具有非晶合金的诸多优势，同时其尺寸不易受非晶形成能力的影响，可以制备较大面积的薄膜，此外由于非晶合金薄膜在结构上没有晶界和位错等晶体缺陷，所以表面较为光滑，粗糙度小。本专利技术充分利用了单晶冰糖和非晶合金薄膜的上述优势，以预处理的单晶冰糖为衬底制备非晶合金薄膜，通过毛细管效应以及水分子对冰糖表面裸露羟基的干扰使得薄膜与衬底间范德瓦尔斯力削弱，通过水的表面张力能够将非晶合金薄膜从预处理的单晶冰糖上分离，进而得到自由态金属薄膜。
5、进一步地，所述单晶冰糖的预处理方法为：将单晶冰糖由不同目数砂皮纸打磨至薄片形状，再通过抛光板进一步打磨抛光。
6、进一步地，所述剥离的方法包括：以附着非晶合金薄膜的一面背离水面，将所述预处理的单晶冰糖倾斜浸入水中，使所述非晶合金薄膜剥离并浮于水面。
7、由于非晶合金玻璃和预处理的单晶冰糖之间有极细微沟槽，具有毛细管效应，水分子可以快速渗入，随着水分子的涌入，液态水中的氢键通过无规的运动，扰乱了冰糖氢键在金属薄膜中诱导电子的稳定性，削弱了冰糖与薄膜之间的范德瓦斯力，在水的表面张力作用下，将合金薄膜从单晶冰糖表面剥离。
8、更进一步地，将所述预处理的单晶冰糖倾斜浸入水中的过程中，所述预处理的单晶冰糖和水面的夹角为10-80°，优选为20-70°，更为优选为30-55°。
9、进一步地，通过磁控溅射法在所述预处理的单晶冰糖上制备非晶合金薄膜。
10、本专利技术提供的技术方案之二：
11、一种由上述制备方法制备得到的自由态金属薄膜。
12、进一步地，所述自由态金属薄膜的厚度为30-1000nm。
13、本专利技术的有益效果：
14、本专利技术提供了一种简单高效且成本较低的纳米级厚度的自由态金属薄膜的制备方法，解决了传统自由态金属薄膜制备过程中产量小、污染严重、价格高昂的问题，剥离过程方便快速，没有引入污染和损坏。
15、本专利技术提供的一种自由态金属薄膜的制备方法适合室温下制备由磁控溅射法制备的各类金属薄膜，其优势是不需要耗费大量时间来蚀刻基板以剥离金属薄膜，在得到纳米级的自由态金属薄膜的同时还避免了薄膜表面造成氧化，在剥离过程中几乎没有引入污染也没有损坏薄膜，可以快速地将纳米级厚度的非晶合金薄膜完整地从衬底上剥离，制备成本较低，应用广泛，得到的自由态金属薄膜可被快速地转移至其它器件。
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1.一种自由态金属薄膜的制备方法，其特征在于，以预处理的单晶冰糖为衬底，在所述预处理的单晶冰糖上制备非晶合金薄膜，通过水的毛细管效应和表面张力将非晶合金薄膜从预处理的单晶冰糖上剥离，得到一种自由态金属薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶冰糖的预处理方法为：将单晶冰糖打磨、抛光，得到预处理的单晶冰糖。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述剥离的方法包括：以附着非晶合金薄膜的一面背离水面，将所述预处理的单晶冰糖倾斜浸入水中，使所述非晶合金薄膜剥离并浮于水面。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将所述预处理的单晶冰糖倾斜浸入水中的过程中，所述预处理的单晶冰糖和水面间的夹角为10-80°。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述预处理的单晶冰糖和水面的夹角为20-70°。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预处理的单晶冰糖和水面的夹角为30-55°。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过磁控溅射法在所述预处理的单晶冰糖上制备
8.一种由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的自由态金属薄膜。
9.根据权利要求8所述的自由态金属薄膜，其特征在于，所述自由态金属薄膜的厚度为30-1000nm。
...【技术特征摘要】
1.一种自由态金属薄膜的制备方法，其特征在于，以预处理的单晶冰糖为衬底，在所述预处理的单晶冰糖上制备非晶合金薄膜，通过水的毛细管效应和表面张力将非晶合金薄膜从预处理的单晶冰糖上剥离，得到一种自由态金属薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶冰糖的预处理方法为：将单晶冰糖打磨、抛光，得到预处理的单晶冰糖。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述剥离的方法包括：以附着非晶合金薄膜的一面背离水面，将所述预处理的单晶冰糖倾斜浸入水中，使所述非晶合金薄膜剥离并浮于水面。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将所述预处理的单晶冰...
【专利技术属性】
技术研发人员：方允樟，翟耀，范晓珍，叶慧群，李文忠，郑金菊，金林枫，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：
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