大面积α-Fe_2O_3纳米线及纳米带阵列的制备研究  

Synthesis of large-area, vertically aligned α-Fe_2O_3 nanowire and nanobelt arrays

作　　者：海阔[1] 唐东升[1] 袁华军[1] 彭跃华[1] 罗志华 刘红霞 陈亚琦[1] 余芳 羊亿[1] 

机构地区：[1]低维量子结构与调控教育部重点实验室,湖南师范大学物理与信息科学学院,长沙410081

出　　处：《物理学报》2009年第2期1120-1125,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金重大研究计划(批准号:90606010);湖南省杰出青年科学基金(批准号:08JJ1001);教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-07-0278)资助的课题~~

摘　　要：以铁箔为原材料和基片,通过控制热氧化过程中的宏观实验条件(载气流量及其组分、压强、温度分布和反应时间等),实现了α-Fe2O3一维纳米结构的可控生长,获得了大面积(10mm×10mm)、单分散性好、沿[110]方向生长的α-Fe2O3纳米带或纳米线阵列.对不同宏观实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征和分析,认为热氧化过程中α-Fe2O3一维纳米结构的生长遵循类似气-固机制的顶端生长模式,生长点铁原子和氧原子比是控制α-Fe2O3一维纳米结构生长的关键因素.Large-area （10 mm×10mm）, vertically aligned α-Fe2O3 one-dimensional nanostructure （nanobelts and nanowires with controllable diameters） arrays are successfully synthesized by thermally oxidizing iron foil directly, which grow in the [110] direction of the hexagonal crystal. The morphology and microstructure of the synthesized arrays depend strongly on the growth conditions such as the oxygen pressure, temperature and reaction time. We found that the growth of α-Fe2O3 one-dimensional nanostructures follows a top-growth mechanism, in which the ratio of iron and oxygen atoms near the point of growth plays a key role.

关 键 词：Α-FE2O3 一维纳米结构 热氧化法 

分 类 号：TB383.1[一般工业技术—材料科学与工程]