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)國家實驗室微加工實驗室工程師劉哲、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)實現(xiàn)電聲子輸運與耦合、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)，證實了這些結(jié)構(gòu)可具有高達5.2K的超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度以及較好的機械性能與熱穩(wěn)定性。他們又利用這一技術(shù)實現(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接觸以及將雙層納米浴盆進行固定的微籠結(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驗室的副研究員李家方、研究員李志遠以及英國索爾福德大學(xué)教授沈鐵漢以及同濟大學(xué)教授李宏強等合作，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。