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【東華大學】 100-B3-1 一維氧化金屬奈米線製備與應用

Written By: admin on 五月 12, 2010 41 Comments

申請學校:東華大學??

計畫編號:100-B3-1???

計畫名稱:一維氧化金屬奈米線製備與應用

領域別:物理-工程

主持人:馬遠榮

系所:物理學系

???????? 由於光電科技與奈米科技為21世紀科學發展主流,目前全世界先端科技國家,莫不全力投入光電科技與奈米科技的研發中,以期提高國家整體的競爭力。奈米材料為光電科技與奈米科技中,最重要的主角之一,故本計劃為傳授光電學系與物理系學生,有關光電科技與奈米科技基本知識,並以一維氧化金屬奈米線(棒)的製備與光電應用為教學重點。由於一維氧化金屬奈米線(棒)尺寸與維度的減少,其物理與化學特性將與其氧化金屬塊材不同,可利用各項分析儀器了解其結構、光學與電性等性質,以期應用於光電元件與奈米元件。此計畫期能提供基礎科學與光電工程各項課程,使各領域學生於學校所學能基礎科學與光電工程的發展相結合,以及對基礎科學與光電工程有興趣之學生,提供跨領域學習之機會。

????????製作MoO2、MoO3、WO2、Ta2O5、NiO、NbO2、Nb2O5、Bi2O3一維奈米棒或奈米線[註1]後,利用螢光光譜儀(photoluminescence spectrometer)觀察一維Ta2O5奈米棒,可發現此奈米棒於室溫下,即有強烈的螢光特性,例如特別於綠光(波長為562.6與567.5奈米),與紅光(波長為630.8與638.3奈米)有特別高的強度。原本Ta2O5塊材並無螢光發生,所以此一維氧化金屬奈米線(棒)對於發光元件的發展有莫大的幫助。此外,蒸鍍一維金屬Ta2O5奈米線於透明導電玻璃上,加鋰離子溶液,於外加電場的作用下,發生穩定顏色可逆的變化現象,這稱為電致變色(參見圖1),可應用於「智慧之窗」(smart windows)。意即當戶外陽光極強時,可讓玻璃變黑,以減少陽光進入室內,而當陰天時,可讓玻璃變回透明,讓戶外陽光進入。目前已做到80%左右的重覆率[註2],預計可達90%以上。

[註1]奈米棒或奈米線為一種奈米尺度的奈米材料,它的寬度與厚度均被限制在100奈米以下,唯長度遠超過100奈米以上的一維奈米結構。
[註2] R. S. Devan, S.-Y. Gao, W.-D. Ho, J.-H. Lin, Y.-R. Ma, P. S. Patil, Y. Liou, Appl. Phys. Lett. 98, 133117 (2011).?

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