納米金屬
關注創建者：我hi小白 創建時間：2019-04-02
納米金屬的視頻教程
002 - COMSOL金屬納米線波導（含講解視頻）
包含的文件截圖（手機端可能無法顯示圖片，請在電腦端查看）： ? 詳細描述（手機端可能無法顯示圖片，請在電腦端查看）： ? ????如上圖所示，一根金屬納米線放置在電介質襯底上。在論文中，金屬納米線的材料考慮了Au和Ag兩種，電介質襯底的材料考慮了TiO2、ITO、SiO2、MgF2四種情況，納米線的直徑D考慮了50nm、100nm、200nm三種情況。
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012 - FDTD金屬納米球陣列的吸收截面（含講解視頻）
012 - FDTD金屬納米球陣列的吸收截面（含講解，66元） ? 基本介紹： ·? 主要內容：對于20×20個納米金球構成的陣列，球直徑為20 nm，球與球之間的間距為20 nm（即排列周期為40 nm）。
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COMSOL光學與RF系列視頻
該系列視頻后續會繼續添加金屬納米顆粒散射、彎曲光纖、光學共性變換、隱身衣、SPP、表面等離子體、光力等教學視頻，隨著后期視頻的增加，會相應的合理提高出售價格。已經購買的后續更新均可免費看，滿意好評后可以私信我贈送視頻對應的源文件。，歡迎大家入COMSOL交流群交流學習，群號273071890
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納米金屬的實例教程
通過脫合金制備的納米多孔金屬在各種功能應用中受到廣泛關注。在脫合金期間，反應性元素被選擇性溶解，剩余的反應性較低的元素自行組織成均勻的納米多孔結構。脫合金納米多孔結構代表了一種新型的自組織強而輕的材料。納米多孔金屬通常表現出高強度但熱穩定性差。由于大量過剩的表面能，納米多孔金屬（如金）即使在環境溫度下也易于粗化。如何降低納米多孔金屬的密度并提高其穩定性，成為發展輕質高強多功能納米多孔金屬材料的關鍵。
此外，鋁的反應性如此之高，以至于納米多孔鋁的合成通常涉及非水溶液，例如離子液體 ，其中脫合金很慢。用于合成納米多孔鋁的合適的前體合金也受到限制。目前，納米多孔 Al 只能從 Mg-Al 合金中脫合金，因為 Mg 是少數比 Al 反應性更強的元素之一，可以與 Al 形成合金形成前體合金。直接脫合金的 Mg-Al 合金可以生成結構非常精細的納米多孔鋁（韌帶尺寸為 10 到 20 nm），但是由于鋁韌帶的快速氧化，它在大氣中可燃。
最近，金屬所金海軍團隊提出在金屬鋁中構筑納米多孔結構，利用輕金屬鋁作為骨架降低納米多孔金屬密度，同時利用鋁表面自發形成的極薄氧化膜可抑制表面擴散，提高材料熱穩定性。最終研究人員將脫合金腐蝕與置換反應（GRR）相結合制備出了無裂紋的納米多孔鋁樣品，相關研究成果以“Light, strong, and stable nanoporous aluminum with native oxide shell”為題近日發表于Science Advances。
展開 論文題為“Nanoscale Laser Metallurgy and Patterning in Air Using MOFs” （《空氣環境下基于MOF的納米金屬激光冶煉及圖案化》），被選為當期雜志封面，博士后江浩慶為論文的第一作者。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b00355
金屬納米晶粒是制備光電子器件的重要原料。但金屬納米晶粒活性高、極易被氧化，制備過程往往需要溶液、真空或惰性氣氛保護，因此制造工藝復雜，難以大規模應用。化學與分子科學學院鄧鶴翔教授與工業科學研究院程佳瑞教授團隊合作，采用金屬有機框架材料（Metal-organic Framework, MOF）作為原料，利用激光成功制備了顆粒大小均一的金屬納米晶粒。通過程序控制激光的開閉和光斑的移動實現了圖案的制備，僅數十秒即可打印出由金屬納米晶粒構成的晶圓級別大小的芯片，整個過程完全在空氣中進行，所需激光功率不到5瓦，非常適合規模化生產。
激光照射金屬有機框架材料（MOF）產生金屬納米晶粒及芯片打印
MOF由金屬與含碳有機配體構筑。目前大部分研究集中在MOF中有機成分上，而結構中豐富的金屬離子尚未充分利用。此項工作提出了激光納米金屬冶煉及圖案化方法（Nanoscale Laser Metallurgy and Patterning, 簡稱nano-LaMP）：以MOF為原料實現了空氣環境下的金屬納米顆粒制備和同步圖案打印。在反應過程中，MOF晶體內有序排列的金屬離子和有機配體分別作為金屬源和還原劑。納秒脈沖激光器則負責將能量精準地投送到指定位置，為金屬還原提供能量。
展開 【引言】
增材制造是一種能將各種材料逐層制造成三維結構的工藝，其中金屬增材制造工藝徹底改變了航空航天、汽車和醫療應用中復雜零件的生產。然而目前增材制造工藝分辨率僅為20-50μm，嚴重限制了納米級復雜3D結構金屬器件的生產。而納米級金屬具有特殊的性能，因此需開發一種制造具有宏觀總體尺寸和微觀亞微米3D金屬結構的工藝。目前等離子沉積和電子束自由成形制造之類的基于線和細絲的工藝可以生產毫米尺寸的器件，選擇性激光熔化（SLM）和激光工程網狀成形等基于粉末的工藝可將最小特征尺寸限制在20μm左右，局部電鍍或金屬離子還原方法可非常緩慢的制造分辨率小于500nm的結構，電化學制造（EFAB）允許制造分辨率為10μm的結構，但限于層厚4μm，總高度為25-50層的結構。
【成果簡介】
近日，美國加州理工學院Julia R. Greer（通訊作者）在Nat.Commun.上發表了一篇題為“Additive manufacturing of 3D nano-architected metals”的文章。該團隊通過合成含有鎳聚合物的雜化有機 - 無機材料，并用其制造光刻膠，利用雙光子光刻技術（TPL）以及熱解制造了分辨率為25-100納米的復雜三維金屬幾何圖形。該過程容易且可重復，為創建具有納米尺度分辨率的復雜三維金屬結構提供了有效的途徑。
【圖文解讀】
圖一 納米金屬增材制造工藝和樣品的SEM表征
(a) 配體交換反應用于合成金屬前驅體；
(b) 混合金屬前驅體，丙烯酸樹脂和光引發劑以形成富含金屬的光刻膠；
(c) TPL工藝示意圖；
(d) 金屬聚合物制備；
(e) 熱解去除有機物并將聚合物轉變為金屬；
(f-j) 代表性的SEM圖像。
展開 【引言】
金屬納米玻璃是納米尺度上玻璃態材料。納米玻璃顆粒冷壓實后，可以獲得玻璃-玻璃界面連接形成的金屬納米玻璃。最近，計算機模擬和能量色散X射線光譜方法證明，晶粒內部和界面之間存在成分梯度。金屬納米玻璃性質與玻璃-玻璃界面密切相關，但是結構無序和界面寬度窄，加劇了研究難度。模擬金屬納米玻璃的變形機理發現，晶粒尺寸影響塑性響應，結構從非定域變形到剪切帶的過渡。玻璃-玻璃界面的缺陷短程有序充當了剪切轉變區的成核位點。在納米玻璃制備方面，即顆粒的惰性氣體冷凝和冷壓實，預測玻璃-玻璃界面中的缺陷短程有序也受到了變形過程的影響。本文通過分子動力學研究發現，玻璃狀顆粒固結后，納米玻璃界面是接觸區域中拓撲不匹配和剪切過程，這種粒子衍生模型明顯不同于現有的體相衍生微觀結構模型。本文也分析了金屬納米玻璃的整體變形行為與微觀結構和界面特性的相關性。
【成果簡介】
近日，德國達姆施塔特工業大學的Omar Adjaoud（通訊）作者等人，采用分子動力學模擬方法，研究了微觀結構對Cu64Zr36納米玻璃塑性變形行為的影響。分析了兩種制備納米玻璃的方法：一種是化學均勻和不均勻的納米顆粒冷壓獲得的納米玻璃；另一種是體相衍生的多面體組裝而成的納米玻璃。對兩種類型的微結構研究發現，顆粒衍生的納米玻璃的界面體積分數明顯高于體相衍生的納米玻璃的界面體積分數。兩種玻璃的單軸載荷具有不同的塑性響應：顆粒衍生的樣品在屈服時，沒有應力下降，應變局部化非常小和沒有應變軟化；大塊衍生的樣品出現應力下降，應變軟化和大的局部應變。這與兩種玻璃的玻璃-玻璃界面結構的不同類型有關。因此，金屬納米玻璃的宏觀變形行為與玻璃-玻璃界面結構和拓撲結構密切相關，而玻璃-玻璃界面的結構和拓撲結構又與加工工藝有關。
展開 因此，在過去的十年中，人們投入了大量的精力，來開發不同的物理和化學方法，來抑制金屬納米團簇在高溫下的燒結。最常用的方法是在納米尺度上精心調整金屬和支架的空間排列，以構建防止燒結的物理屏障，例如，通過在介孔二氧化硅和碳載體的通道中，填充金屬納米團簇來最大化粒子間的間距，以及將金屬納米團簇包裹在多孔的納米殼層中。雖然這些方法在概念上是有效的，但可能會導致活性表面積的減少和傳質阻力的增加，從而大大降低催化劑的整體性能。近年來，一些納米結構的金屬氧化物載體，已被證明能夠在氧化氣氛下，通過金屬載體鍵合(例如Pt/CeO2催化劑中的Pt-O-Ce鍵合)來穩定金屬物種。
在這里，研究者證明，硫是金屬催化劑的傳統有毒試劑，當摻雜在碳基體中時，可以有效地穩定~1納米金屬納米團簇(Pt、Ru、Rh、Os和Ir)，在高達700℃的高溫還原氣氛下抗熱燒結。光譜表征和密度泛函理論(DFT)計算表明，金屬/硫摻雜碳(S-C)界面的黏附強度增強，這是由于金屬-硫的強熱穩定鍵，通過抑制金屬原子擴散(OR路徑)和納米顆粒遷移(PMC路徑)，大大抑制了金屬納米團簇的燒結動力學。此外，所制備的鉑納米團簇催化劑在550℃丙烷脫氫(PDH)制丙烯的高溫反應中表現出高活性、選擇性和長反應壽命，證明了金屬納米團簇催化劑在現實技術條件下在工業催化方面的應用潛力。
圖1 硫穩定方法示意圖。
圖2 燒結試驗。
圖3 光譜特征。
圖4 納米粒子擴散與原子逃逸的理論研究。
圖5 高溫PDH的催化性能。
圖6 丙烯選擇性的實驗和理論解釋。
綜上所述，研究表明，硫穩定策略的可行性，可用于生產~1 nm金屬簇催化劑的工業相關催化。
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納米金屬的最新內容
為了進一步突破碳氫基礎液體的導熱極限，引入高導熱的金屬氧化物納米顆粒制備成納米流體（Nanofluids），成為了熱管理介質的前沿攻關方向。
納米噴鍍技術是一種通過噴涂方式將還原劑和鏡化反應劑等藥劑噴灑到工件表面，在催化劑作用下發生化學反應，形成均勻的納米級金屬鍍層。這項技術雖然被稱為"噴鍍"，但實際上是通過化學反應實現金屬沉積，而非真正的物理噴涂過程。
一、技術原理與機制
1、基本工作原理
利用氧化還原反應在物體表面形成納米級金屬鍍層。整個過程主要包括兩個關鍵步驟：活化處理和化學還原。
具有合適電氣和光學屬性組合的金屬納米結構和幾何結構可能可以解決這些挑戰。這是因為銅、銀、鋁、金等其他材料中的金屬納米結構允許表面等離子體激元（SPP）傳播。
SPP是在金屬-電介質界面傳播的共振電子振蕩。其會產生強烈的光-物質相互作用，從而增強光電應用中的弱光學效應。
表面等離子體光波導
SPP可以被視為特殊類型的光波。
將上述功能集成到同一像素內，意味著需要同時解決異質材料集成、納米級金屬線柵制造、高反向偏壓器件隔離、皮秒級計時電路噪聲隔離等難題。根據半導體異質集成工藝的代際演進規律，從二維平面工藝到三維堆疊需要10至15年，從三維堆疊到異質材料單片集成再需要10至15年。五維融合需要跨越至少兩個完整工藝代際，僅此一項就需要20至30年。
產業生態的“三座大山”。
具有合適電氣和光學屬性組合的金屬納米結構和幾何結構可能可以解決這些挑戰。這是因為銅、銀、鋁、金等其他材料中的金屬納米結構允許表面等離子體激元（SPP）傳播。
SPP是在金屬-電介質界面傳播的共振電子振蕩。其會產生強烈的光-物質相互作用，從而增強光電應用中的弱光學效應。
表面等離子體光波導
SPP可以被視為特殊類型的光波。
納米線
光柵級次分析器
場內部分析儀
總結-組件…
參數掃描（1D）
參數掃描（2D）
光柵內部場的可視化-TE
光柵內部場的可視化-TM
和文獻比較
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
更多閱覽
-光柵順序分析器
-抗反射蛾眼結構的嚴格分析與設計
-納米柱金屬表面構建塊的嚴格分析
、金屬網格、絲印機、鍍膜 / 顯影 / 清洗設備、凈化設備、激光切割設備、固化 / 烘干設備、貼合 / 點膠設備、AOI / 分析儀/ 檢測儀等；
車載蓋板材料及設備：玻璃白片、AG玻璃、切削液、拋光粉、清洗劑、硝酸鉀、油墨、AF/AG/AR膜、板材加工、IML加工、膜片相關、塑料粒子、注塑機、空氣高壓機、玻璃開料機、刀輪、精雕機、磨頭、研磨機、熱彎機、石墨模具、清洗機、鋼化爐、絲網印刷機
DGTD 求解器
考慮使用米氏散射 （DGTD）獲得金屬納米顆粒的高精度結果。DGTD 求解器中有限元網格的性質可以實現更好的收斂，并且不易出現階梯和熱點問題。
下圖顯示了更高精度 FDTD 仿真的橫截面。FDTD 與理論結果之間的一致性顯然要好得多。此外，較小的網格會產生更高分辨率的場輪廓，從而更好地解析金屬界面附近的場。
、金屬網格、絲印機、鍍膜 / 顯影 / 清洗設備、凈化設備、激光切割設備、固化 / 烘干設備、貼合 / 點膠設備、AOI / 分析儀/ 檢測儀等；
5、車載蓋板：3D玻璃、IML、IMD、PC、PMMA等；
◆車載蓋板材料及設備：玻璃白片、AG玻璃、切削液、拋光粉、清洗劑、硝酸鉀、油墨、AF/AG/AR膜、板材加工、IML加工、膜片相關、塑料粒子、注塑機、空氣高壓機、玻璃開料機、刀輪、
由于納米晶體金屬及合金材料具有優越的物理、化學、力學特性，越來越受到人們的重 視，但是材料的缺陷嚴重影響著人們的安全，所以研究裂紋的擴展機制成為一項重要的研究課題。 由于裂紋擴展在原子尺度上進行，目前傳統的宏觀連續介質力學已經無法滿足材料微觀尺度變形機理的研究。近幾十年來，分子動力學方法作為一種計算機模擬技術，解決了由大量原子組成的系統動力學問題，它能夠揭示在微觀尺度下材料的變形和斷裂的實質過程。
