[發明專利]微米/亞微米金屬環和開口金屬環的制備方法

無效

• 申請號: 200710020649.X
• 申請日: 2007-03-19
• 公開（公告）號: CN101070139A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 孟濤;祝名偉;潘劍;唐超軍;詹鵬;王振林;閔乃本
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B81B1/00
• 分類號: B81B1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利事務所
• 代理人: 柏尚春

1、一種微米/亞微米金屬環的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)通過自組織技術在硅襯底上排列微米/亞微米二氧化硅微球，獲得高度有序的二維膠體晶體，然后在高于二氧化硅軟化溫度的環境下進行高溫退火，使得微球與硅襯底之向形成牢固連接；將退火過的樣品放在氫氟酸蒸汽中進行的化學腐蝕，并進一步經過二次高溫退火，形成非密堆積的半球形二氧化硅二維有序結構；

(2)將含有聚合物的氯仿溶液填充到以硅片為襯底的二氧化硅半球點陣的間隙中，使得聚合物厚度低于二氧化硅微球高度，形成聚合物/二氧化硅復合介質膜；

(3)將上述聚合物/二氧化硅復合介質膜置于氫氟酸蒸汽中，進行二次腐蝕溶解去除部分二氧化硅，使得聚合物與二氧化硅顆粒之間出現環形的空隙；

(4)在環形孔隙的聚合物/二氧化硅復合介質模板表面進行金屬濺射，然后通過化學方法溶解去除聚合物/二氧化硅復合模板，即得到二維有序微米/亞微米金屬環陣列結構；

其中在步驟(1)中，高溫退火處理的溫度為1250～1300℃，退火的時間是10～15min。

2、根據權利要求1所述的微米/亞微米金屬環的制備方法，其特征在于在步驟(1)中所說的微米/亞微米二氧化硅微球的直徑在200nm～10μm之間。

3、根據權利要求1所述的微米/亞微米金屬環的制備方法，其特征在于采用在氫氟酸蒸汽環境下對二氧化硅進行化學腐蝕。

4、根據權利要求1所述的微米/亞微米金屬環的制備方法，其特征在于在步驟(2)中，所形成的復合介質模板中所采用的填充到以硅片為襯底的二氧化硅半球點陣間隙中的填充物為有機聚合物。.

5、根據權利要求1所述的微米/亞微米金屬環的制備方法，其特征在于濺射金屬的厚度為20～100nm。

6、一種微米/亞微米開口金屬環的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)通過自組織技術在硅襯底上排列微米/亞微米二氧化硅微球，獲得高度有序的二維膠體晶體，然后在高于二氧化硅軟化溫度的環境下進行高溫退火，使得微球與硅襯底之間形成牢固連接；將退火過的樣品放在氫氟酸蒸汽中進行的化學腐蝕，并進一步經過二次高溫退火，形成非密堆積的半球形二氧化硅二維有序結構；

(2)將含有聚合物的氯仿溶液填充到以硅片為襯底的二氧化硅半球點陣的間隙中，使得聚合物厚度低于二氧化硅微球高度，形成聚合物/二氧化硅復合介質膜；

(3)將上述聚合物/二氧化硅復合介質膜置于氫氟酸蒸汽中，進行二次腐蝕溶解去除部分二氧化硅，使得聚合物與二氧化硅顆粒之間出現環形的空隙；

(4)將步驟(3)得到的樣品在酒精溶液中浸沾后提出，利用液流輔助作用使聚合物薄膜發生微移，從而使得原先對稱的環形孔隙變為偏心環形孔隙；在具有偏心環形孔隙的聚合物/二氧化硅復合介質模板表面進行金屬濺射，然后通過化學方法溶解去除聚合物/二氧化硅復合模板后，即得到由微米/亞微米開口金屬環形成的二維有序的人工磁性特異材料。

7、根據權利要求6所述的微米/亞微米開口金屬環的制備方法，其特征在于采用在氫氟酸蒸汽環境下對二氧化硅進行化學腐蝕。

8、根據權利要求6所述的微米/亞微米開口金屬環的制備方法，其特征在于濺射金屬的厚度為20～100nm。

9、根據權利要求6所述的微米/亞微米開口金屬環的制備方法，其特征在于所得的開口金屬環的外邊界為圓形，而內腔為U形結構。