專利名稱：一種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面拋光技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)貴金屬納米線陣列的表面等離子體共振譜進(jìn)行光學(xué)測(cè)量時(shí)，為保證通過樣品后有一定的光信號(hào)，需要對(duì)貴金屬納米線陣列背面的電極(金膜)進(jìn)行去除，本發(fā)明具體涉及一種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法。
背景技術(shù)：
貴金屬納米線陣列因具有光學(xué)各向異性會(huì)展現(xiàn)出豐富的表面等離子體共振(SPR) 特征，它除了具有通常納米顆粒的偶極和多級(jí)sra振動(dòng)模式以外，還具有縱向振動(dòng)和橫向振動(dòng)模式。因此它在近場(chǎng)光學(xué)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、生物標(biāo)記和環(huán)境探測(cè)等領(lǐng)域具有潛在的重要的應(yīng)用前景。進(jìn)行貴金屬納米線陣列SPR的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究對(duì)樣品制備提出了很高要求不僅要獲得一致排列、均勻分散的貴金屬納米線陣列，而且要獲得尺度分布窄的納米線陣列，這是因?yàn)槌叨确植颊?、均勻填充能夠確保窄的sra吸收，這為實(shí)現(xiàn)單一尺度參數(shù)對(duì)sra的調(diào)制提供前提。因此制備和設(shè)計(jì)高質(zhì)量的貴金屬納米線陣列是進(jìn)行上述研究的前提，其中采用氧化鋁模板技術(shù)制備上述所要求的貴金屬納米線陣列是一個(gè)重要途徑，這種制備技術(shù)就是在氧化鋁模板中通過電化學(xué)沉積貴金屬來實(shí)現(xiàn)的，而要進(jìn)行電化學(xué)沉積貴金屬的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是必須首先要在雙通的氧化鋁模板背面蒸鍍一薄層均勻的金膜作為電極，而蒸鍍這層金膜電極的必要性在于以此能獲得均勻填充的貴金屬納米線陣列。但要對(duì)貴金屬納米線陣列進(jìn)行sra測(cè)量時(shí)必須將金膜電極去除以獲得足夠的光信號(hào)，相反如果在貴金屬納米線陣列的背面保留金膜電極將會(huì)在sra光譜測(cè)量中大幅度衰減光強(qiáng)而使透射光信號(hào)很弱甚至沒有輸出光信號(hào)。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)金膜電極去除時(shí)必須要保證陣列表面潔凈、光滑、平整度高，以避免由于陣列背面不平整導(dǎo)致測(cè)量其sra譜時(shí)額外的散射光損耗。目前在去除貴金屬納米線陣列背面電極所存在的困難是組裝在氧化鋁模板中的貴金屬納米線陣列薄膜很薄(厚度為 20-60 μ m)且很脆，采用通常的金相砂紙機(jī)械拋光方法很容易將陣列薄膜破裂甚至破碎，這樣就無法進(jìn)行SI^R測(cè)量；另一方面采用通常的機(jī)械拋光方法對(duì)貴金屬納米線陣列拋光時(shí)背面粗糙，這樣獲得的sra譜很寬。因此有待于發(fā)明新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)貴金屬納米線陣列背面電極的有效去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法，本發(fā)明方法獲得的貴金屬納米線陣列表面具有平整度好、無裂縫(完整)、光滑的特點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法，其特征在于包括加工和固定拋光過程所用的支撐體，將粗拋光與精細(xì)拋光兩道工藝有效結(jié)合，達(dá)到去除電極，獲得平整度好、無裂縫、均勻、光滑的陣列表面，具體步驟如下(1)加工支撐體加工直徑為20士0. 5mm、厚度為2士0. Imm的聚四氟乙烯圓片，另外制作一個(gè)直徑為10 士0. 5mm，有一定彈性的硬質(zhì)圓紙片；(2)固定支撐體將聚四氟乙烯圓片固定在墊有玻璃的平整桌面上，然后將圓紙片放在聚四氟乙烯圓片上面，將貴金屬納米線陣列的正面貼在圓紙片上，將含有金膜電極的陣列背面朝上；(3)粗拋光磨料的配制選用粒度為9-11μπι的α-氧化鋁拋光粉，加入去離子水配制成30-60g/L的懸浮液A ；(4)精細(xì)拋光磨料的配制選用粒度為3.4-3. 6μπι的α-氧化鋁拋光粉，加入去離子水配制成30-60g/L的懸浮液B ；(5)粗拋光工藝用脫脂棉球蘸取少量的氧化鋁懸浮液A，輕輕地對(duì)金膜電極進(jìn)行拋光，10-20分鐘后，黃色的金膜電極基本去除，用盛有去離子水的注射器清洗拋光表面，此時(shí)黃顏色基本消失，被拋光的陣列背面為金紅色；(6)精細(xì)拋光工藝在粗拋光基礎(chǔ)上，然后再用脫脂棉球蘸取少量的氧化鋁懸浮液B，輕輕地對(duì)金膜電極進(jìn)行拋光，20-30分鐘后，用盛有去離子水的注射器清洗拋光表面， 然后用酒精棉球輕輕擦洗拋光表面以獲得潔凈的、光滑的表面，經(jīng)過精細(xì)拋光后，金紅色的陣列背面變?yōu)樯罴t色，完成了最終的拋光，獲得了光滑的陣列表面。本發(fā)明的有益效果將粗拋光與精細(xì)拋光相結(jié)合的方法來去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極，所得的去除了金膜電極的貴金屬納米線陣列表面平整度好、無裂縫(完整)、光滑，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)貴金屬納米線陣列窄的、強(qiáng)的SPR譜奠定材料和技術(shù)基礎(chǔ)。


圖1去除背面金膜電極之前的銅納米線陣列表面照片；圖2經(jīng)拋光去除背面金膜電極后銅納米線陣列表面照片；圖3同一片銅納米線陣列分別經(jīng)粗拋光與精細(xì)拋光去除背面金膜電極后樣品的 SPR 譜。
具體實(shí)施例方式一種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法，具體操作步驟如下(1)加工用于貴金屬納米線陣列背面金膜電極拋光的支撐體加工直徑為 20士0. 5mm、厚度為2士0. Imm的聚四氟乙烯圓片，另外制作一直徑為10士0. 5mm的硬質(zhì)有一定彈性的圓紙片；(2)放置和固定支撐體將聚四氟乙烯圓片固定在墊有玻璃的平整桌面上，然后將圓紙片放在聚四氟乙烯圓片上面，將貴金屬納米線陣列的正面貼在有一定彈性的圓紙片上，將陣列的背面(金膜電極)向上放置；(3)選用粒度為9-11 μ m的α -氧化鋁拋光粉，配制少量30_60g/L的氧化鋁懸浮液，再用脫脂棉球蘸取少量的氧化鋁懸浮液輕輕對(duì)金膜電極進(jìn)行粗拋光，10-20分鐘后，用盛有去離子水的注射器清洗拋光表面，黃色的金膜電極基本去除，黃顏色基本消失取而代之的是被拋光陣列背面為金紅色； (4)與( 類似，選用粒度更細(xì)為3.4_3.6μπι的α -氧化鋁拋光粉，配制少量 30-60g/L的氧化鋁懸浮液，再用脫脂棉球蘸取少量的氧化鋁懸浮液輕輕對(duì)金膜電極進(jìn)行精細(xì)拋光，20-30分鐘后，用盛有去離子水的注射器清洗拋光表面，然后用酒精棉球輕輕擦洗拋光表面以獲得潔凈的、光滑的表面，這時(shí)金紅色的陣列背面變?yōu)樯罴t色，完成了最終的拋光，獲得了光滑的陣列表面。
權(quán)利要求
1. 一種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法，其特征在于包括加工和固定拋光過程所用的支撐體，將粗拋光與精細(xì)拋光兩道工藝有效結(jié)合，達(dá)到去除電極，獲得平整度好、無裂縫、均勻、光滑的陣列表面，具體步驟如下(1)加工支撐體加工直徑為20士0.5mm、厚度為2士0. Imm的聚四氟乙烯圓片，另外制作一個(gè)直徑為10 士0. 5mm，有一定彈性的硬質(zhì)圓紙片；(2)固定支撐體將聚四氟乙烯圓片固定在墊有玻璃的平整桌面上，然后將圓紙片放在聚四氟乙烯圓片上面，將貴金屬納米線陣列的正面貼在圓紙片上，將含有金膜電極的陣列背面朝上；(3)粗拋光磨料的配制選用粒度為9-11μπι的α-氧化鋁拋光粉，加入去離子水配制成30-60g/L的懸浮液A ；(4)精細(xì)拋光磨料的配制選用粒度為3.4-3.6μπι的α-氧化鋁拋光粉，加入去離子水配制成30-60g/L的懸浮液B ；(5)粗拋光工藝用脫脂棉球蘸取少量的氧化鋁懸浮液A，輕輕地對(duì)金膜電極進(jìn)行拋光，10-20分鐘后，黃色的金膜電極基本去除，用盛有去離子水的注射器清洗拋光表面，此時(shí)黃顏色基本消失，被拋光的陣列背面為金紅色；(6)精細(xì)拋光工藝在粗拋光基礎(chǔ)上，然后再用脫脂棉球蘸取少量的氧化鋁懸浮液B， 輕輕地對(duì)金膜電極進(jìn)行拋光，20-30分鐘后，用盛有去離子水的注射器清洗拋光表面，然后用酒精棉球輕輕擦洗拋光表面以獲得潔凈的、光滑的表面，經(jīng)過精細(xì)拋光后，金紅色的陣列背面變?yōu)樯罴t色，完成了最終的拋光，獲得了光滑的陣列表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種去除貴金屬納米線陣列背面金膜電極的機(jī)械拋光方法，包括加工和固定拋光過程所用的支撐體，將粗拋光與精細(xì)拋光兩道工藝有效結(jié)合，達(dá)到去除電極的目的，其中，粗拋光所用的材料是粒度為9-11μm的氧化鋁拋光粉，而精細(xì)拋光所用的材料則是粒度為3.4-3.6μm的細(xì)的氧化鋁拋光粉，將這兩種粒度的拋光粉分別用去離子水配制30-60g/L的懸浮液，用脫脂棉球蘸取少量懸浮液進(jìn)行拋光。本發(fā)明方法獲得的貴金屬納米線陣列背面平整度好、無裂縫、均勻、光滑，為實(shí)現(xiàn)貴金屬納米線陣列窄的、強(qiáng)的SPR譜奠定材料和技術(shù)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)B24B27/033GK102441833SQ20111031707
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者劉毛, 張俊喜, 張立德, 方明, 章天賜, 胡小曄, 許偉 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院