中國粉體網(wǎng)訊  近期，中國科學(xué)院物理研究所北京凝聚態(tài)國家實(shí)驗(yàn)室微加工實(shí)驗(yàn)室工程師劉哲、副主任工程師李無瑕、主任工程師李俊杰和博士生崔阿娟及研究員顧長志等人系統(tǒng)地開展了基于聚焦離子束技術(shù)的三維納米結(jié)構(gòu)與器件的可控加工技術(shù)研究，并取得了一系列的進(jìn)展。

　　三維納米結(jié)構(gòu)既可具有納米材料與結(jié)構(gòu)所賦予的量子效應(yīng)、尺寸效應(yīng)與表面效應(yīng)等新奇物性，又可通過三維幾何結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電聲子輸運(yùn)與耦合、自旋極化、激子行為、波陣面調(diào)控等物性的協(xié)同調(diào)制，獲得平面器件不具有的功能。目前，三維納米結(jié)構(gòu)的可控加工方法明顯不足，阻礙了三維納米器件的發(fā)展，并制約著高端納米產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的形成。為獲得性能優(yōu)異的三維納米結(jié)構(gòu)與器件，國內(nèi)外展開了多種三維納米加工技術(shù)研究。

Au薄膜三維納米結(jié)構(gòu)中的近紅外超靈敏折射率傳感特性
　　劉哲等人發(fā)明了一種基于聚焦離子束的應(yīng)變誘導(dǎo)三維納米結(jié)構(gòu)加工新方法，在納米材料中產(chǎn)生局域化表面再構(gòu)、缺陷、晶體結(jié)構(gòu)變化，實(shí)現(xiàn)了三維空間誘導(dǎo)的納米材料形變，以此構(gòu)建三維功能納米結(jié)構(gòu)與器件。他們首先利用這一技術(shù)構(gòu)筑了一維金屬W的自支撐納米間隙、納米接觸以及納米多肢體等多種三維納米結(jié)構(gòu)，證實(shí)了這些結(jié)構(gòu)可具有高達(dá)5.2K的超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度以及較好的機(jī)械性能與熱穩(wěn)定性。他們又利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自支撐鉑納米線沿徑向的組分與微結(jié)構(gòu)的非均勻生長，并通過熱致應(yīng)變規(guī)律的探索與量化處理，掌握了形變的可控手段，獲得了硅錐頂部的自支撐納米點(diǎn)接觸以及將雙層納米浴盆進(jìn)行固定的微籠結(jié)構(gòu)，顯示了該方法在三維納米電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)以及生物分子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

　　最近，他們與物理所光物理實(shí)驗(yàn)室的副研究員李家方、研究員李志遠(yuǎn)以及英國索爾福德大學(xué)教授沈鐵漢以及同濟(jì)大學(xué)教授李宏強(qiáng)等合作，將聚焦離子束應(yīng)變誘導(dǎo)三維納米結(jié)構(gòu)的加工方法推廣到二維薄膜材料體系，發(fā)展了一種基于離子束輻照的折疊應(yīng)變加工方法，可將平面內(nèi)的結(jié)構(gòu)多次有序折疊，實(shí)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)單元在空間、尺寸、周期與幾何形貌可調(diào)制的大面積可控加工。