[发明专利]微米/亚微米金属环和开口金属环的制备方法

权利要求书

1、一种微米/亚微米金属环的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)通过自组织技术在硅衬底上排列微米/亚微米二氧化硅微球，获得高度有序的二维胶体晶体，然后在高于二氧化硅软化温度的环境下进行高温退火，使得微球与硅衬底之向形成牢固连接；将退火过的样品放在氢氟酸蒸汽中进行的化学腐蚀，并进一步经过二次高温退火，形成非密堆积的半球形二氧化硅二维有序结构；

(2)将含有聚合物的氯仿溶液填充到以硅片为衬底的二氧化硅半球点阵的间隙中，使得聚合物厚度低于二氧化硅微球高度，形成聚合物/二氧化硅复合介质膜；

(3)将上述聚合物/二氧化硅复合介质膜置于氢氟酸蒸汽中，进行二次腐蚀溶解去除部分二氧化硅，使得聚合物与二氧化硅颗粒之间出现环形的空隙；

(4)在环形孔隙的聚合物/二氧化硅复合介质模板表面进行金属溅射，然后通过化学方法溶解去除聚合物/二氧化硅复合模板，即得到二维有序微米/亚微米金属环阵列结构；

其中在步骤(1)中，高温退火处理的温度为1250～1300℃，退火的时间是10～15min。

2、根据权利要求1所述的微米/亚微米金属环的制备方法，其特征在于在步骤(1)中所说的微米/亚微米二氧化硅微球的直径在200nm～10μm之间。

3、根据权利要求1所述的微米/亚微米金属环的制备方法，其特征在于采用在氢氟酸蒸汽环境下对二氧化硅进行化学腐蚀。

4、根据权利要求1所述的微米/亚微米金属环的制备方法，其特征在于在步骤(2)中，所形成的复合介质模板中所采用的填充到以硅片为衬底的二氧化硅半球点阵间隙中的填充物为有机聚合物。.

5、根据权利要求1所述的微米/亚微米金属环的制备方法，其特征在于溅射金属的厚度为20～100nm。

6、一种微米/亚微米开口金属环的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)通过自组织技术在硅衬底上排列微米/亚微米二氧化硅微球，获得高度有序的二维胶体晶体，然后在高于二氧化硅软化温度的环境下进行高温退火，使得微球与硅衬底之间形成牢固连接；将退火过的样品放在氢氟酸蒸汽中进行的化学腐蚀，并进一步经过二次高温退火，形成非密堆积的半球形二氧化硅二维有序结构；

(2)将含有聚合物的氯仿溶液填充到以硅片为衬底的二氧化硅半球点阵的间隙中，使得聚合物厚度低于二氧化硅微球高度，形成聚合物/二氧化硅复合介质膜；

(3)将上述聚合物/二氧化硅复合介质膜置于氢氟酸蒸汽中，进行二次腐蚀溶解去除部分二氧化硅，使得聚合物与二氧化硅颗粒之间出现环形的空隙；

(4)将步骤(3)得到的样品在酒精溶液中浸沾后提出，利用液流辅助作用使聚合物薄膜发生微移，从而使得原先对称的环形孔隙变为偏心环形孔隙；在具有偏心环形孔隙的聚合物/二氧化硅复合介质模板表面进行金属溅射，然后通过化学方法溶解去除聚合物/二氧化硅复合模板后，即得到由微米/亚微米开口金属环形成的二维有序的人工磁性特异材料。

7、根据权利要求6所述的微米/亚微米开口金属环的制备方法，其特征在于采用在氢氟酸蒸汽环境下对二氧化硅进行化学腐蚀。

8、根据权利要求6所述的微米/亚微米开口金属环的制备方法，其特征在于溅射金属的厚度为20～100nm。

9、根据权利要求6所述的微米/亚微米开口金属环的制备方法，其特征在于所得的开口金属环的外边界为圆形，而内腔为U形结构。