宏观树枝状铜纳米线的制备及分形学研究

为了进一步揭示固态离子学方法制备铜纳米线的生长机理,选取具有高离子电导率的快离子导体Rb4Cu16Cl13I7薄膜,利用固态离子学方法在外加恒定电流3μA作用下,制备厘米级铜纳米线.采用扫描电子显微镜对其微观形貌进行了表征和分析,利用能量色散光谱仪确定纳米线的化学成分.结果表明:制备的铜纳米线呈现宏观树枝状结构,在靠近阴极位置整齐排布,长度约为2 mm,且排布比较紧密,部分纳米线在生长过程中出现分形生长,最长分支长度约为1 cm,排布比较稀疏;铜纳米线呈长程无序短程有序,直径分布范围为90～100 nm,纳米线表面铜纳米颗粒直径分布范围为10～20 nm,树枝状铜纳米线的分形维数为1.35,说明树枝状铜纳米线较少,铜纳米线的生长机理分析表明,树枝状结构的出现与纳米线“顶端生长优势”有关.