[發明專利]半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜及其合成方法

無效

• 申請號: 200810018972.8
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN101497424A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 楊大馳;孟國文;許巧玲;趙相龍;劉健雄;孔明光;儲召琴;朱曉光;張立德
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00;H01B5/00;H01B13/00;C25D11/04;C25D11/16;C25D11/12;C25D11/18;C23C14/00;C25D3/00;C25D3/38;C25D3/02;C23F1/16;C2
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1.一種半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜，包括半金屬鉍和金屬銅，其特征在于：所述半金屬鉍或金屬銅為納米芯線，所述納米芯線的直徑為20～170nm，其外包覆有金屬銅或半金屬鉍構成的外殼，所述外殼的厚度為10～80nm。?

2.根據權利要求1所述的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜，其特征是由半金屬鉍芯線與金屬銅外殼組成的納米電纜或由金屬銅芯線與半金屬鉍外殼組成的納米電纜位于氧化鋁模板中。?

3.根據權利要求1所述的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜的合成方法，包括二次陽極氧化法、電子束蒸發法和電沉積法，其特征在于是按以下步驟完成的：?

第一步，先將鋁片置于濃度為0.2～0.4M的酸溶液中，于直流電壓為30～160V下陽極氧化6～10h，再將其于溫度為50～70℃的4～8wt％磷酸和1.6～2wt％鉻酸的混和溶液中浸泡8～12h，接著，將其再次于同樣的工藝條件下進行第二次陽極氧化后，先用過飽和的四氯化錫溶液去除背面未氧化的鋁，再用3～7wt％的磷酸溶液腐蝕掉位于孔底部的氧化鋁障礙層，得到孔徑為50～200nm的通孔氧化鋁模板；?

第二步，用電子束蒸發法于通孔氧化鋁模板的一面蒸鍍10～40nm厚的金膜后，先將其置于銅電鍍液中在0.2～2.5mA/cm²的恒電流下電沉積40～80min，再對其用水進行清洗并干燥，接著，用濃度為0.03～0.07M的氯化銅溶液和濃度為0.6～1M的鹽酸溶液的混合溶液腐蝕位于通孔氧化鋁模板中的銅納米管的封閉端3～7min，之后，對其用水進行清洗并干燥，然后，先用電子束蒸發法于通孔氧化鋁模板的原蒸金面蒸鍍厚度≥120nm的金膜，再將其于鉍電鍍液中在0.05～0.15mA/cm²的恒電流下電沉積40～80min，?

或者，用電子束蒸發法于通孔氧化鋁模板的一面蒸鍍10～40nm厚的金膜后，先將其置于鉍電鍍液中在0.2～2.5mA/cm²的恒電流下電沉積40～80min，再對其用水進行清洗并干燥，接著，用濃度為0.03～0.07M的硝酸溶液在40～60℃下腐蝕位于通孔氧化鋁模板中的鉍納米管的封閉端3～7min，之后，對其用水進行清洗并干燥，然后，先用電子束蒸發法于通孔氧化鋁模板的原蒸?金面蒸鍍厚度≥120nm的金膜，再將其于銅電鍍液中在0.05～0.15mA/cm²的恒電流下電沉積40～80min；所述銅電鍍液為將濃度為0.1～0.3M的五水硫酸銅溶液和濃度為0.05～0.15M的硼酸溶液相混合后，用稀硫酸調節pH值為4～5；所述鉍電鍍液為將濃度為0.1～0.2M的五水硝酸鉍溶液、濃度為1.15～1.55M的丙三醇溶液、濃度為0.13～0.53M的酒石酸溶液和濃度為0.96～1.36M的氫氧化鉀溶液相混合后，用稀硝酸調節pH值為0.7～1.1；

第三步，將其通孔中置有鉍芯線與銅外殼或銅芯線與鉍外殼的通孔氧化鋁模板置于強堿溶液中腐蝕掉氧化鋁模板，制得鉍芯線與銅外殼或銅芯線與鉍外殼的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜。?

4.根據權利要求3所述的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜的合成方法，其特征是鋁片的純度為≥99.9％。

5.根據權利要求3所述的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜的合成方法，其特征是酸溶液為草酸溶液或磷酸溶液。

6.根據權利要求3所述的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜的合成方法，其特征是水為去離子水或蒸餾水。

7.根據權利要求3所述的半金屬鉍與金屬銅組成的納米電纜的合成方法，其特征是強堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液或氫氧化鋰溶液。?