近日，中科院近物所刘杰研究员主持的“西部之光”项目：重离子径迹中纳米微针的形成和制备取得重要进展，金纳米线阵列的相关研究成果已在国际纳米科技领域的著名期刊《纳米技术》(Nanotechnology)上发表(Vol.17, 1922-1926, 2006)。
由于金纳米线拥有良好的电、热、机械等特性，在纳米电子学领域具有广阔的应用前景。然而，这些特性强烈地依赖于纳米线的形状和晶体结构。利用重离子径迹模板结合电化学沉积的方法可以很好地控制纳米线的晶体结构和形状。刘杰领导的科研组利用高能重离子轰击聚合物薄膜形成离子径迹，经过化学蚀刻获得重离子径迹模板，采用电化学沉积的方法成功地将金填充到纳米尺度的孔道中，制备出了不同晶体结构、直径小到20纳米的金纳米线阵列。利用这种方法制备出的纳米线表面光滑、线径均匀(图1)。通过对电化学沉积条件的控制，获得了单晶金纳米线(图2a、2b)和多晶金纳米线(图2c)，并发现单晶结构金纳米线的择优取向为[110]方向，而多晶纳米线具有较好的柔韧度(图2b)。另外，他们还利用扫描隧道显微镜对金纳米线的结构进行了分析，确定了多晶金纳米线的晶粒尺寸约为10 纳米。
单晶（a）、多晶(b)金纳米线扫描电子显微镜（SEM）照片
单晶（a）、多晶(b)金纳米线扫描电子显微镜（SEM）照片
多晶（a、b）和单晶(c) 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）照片以及相应的选区电子衍射花样
多晶金纳米线扫描隧道显微镜（STM）照片
2006-04-14