[发明专利]金属构件

说明书

技术领域

本发明涉及高纵横尺寸比的金属构件，如纳米柱、纳米棒等，及其制备方法。

背景技术

纳米柱是指纳米数量级的具有规则排列的圆柱(柱)的结构体。纳米棒，也称为纳米线，特征上由棒状金属粒子例解。也将在基板上规则地形成的纳米棒称作纳米柱。由于量子限制效应，这些纳米粒子展现出与团块完全不同的物理性质并且，当用在电子器件如半导体和荧光体的制造中时，可以预料将会显著地改善它们的性质。

专利文献1描述了一种纳米柱结构体，所述纳米柱结构体通过将物质填充到其中规则排列有微孔的转印用阳极氧化膜结构中的微孔中而制备。

专利文献2描述了使用类似的阳极氧化膜制备金属纳米线。

专利文献3描述了无机纳米线，所述无机纳米线是从中将有机骨架充分地移除了的无机纳米线，并且因而它基本上由实质上不含有机骨架的熔合无机纳米粒子组成。当在骨架上形成纳米粒子或纳米晶体时，用基因操控的病毒骨架作为模板。

专利文献3描述了热处理分离的金属纳米线。

专利文献4描述了热处理分离的金属纳米线。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP 2006-62049A

专利文献2：JP 2005-256102A

专利文献3：JP 2007-525395A

专利文献4：JP 2008-192680A

发明概述

技术问题

一种方法，通过它可以在基板上的给定位置通过使用直流低压电解制备具有给定构造的纳米材料。换言之，在纳米材料的制备中使用多孔氧化铝作为模板是公知的现有技术。然而，在多种应用中需要开发具有更好性质的纳米柱和纳米棒。

问题的解决方案

本发明人将努力集中在为了实现以上目标的研究上，发现对纳米棒和纳米柱进行热处理可以提高它们的结晶性和电磁性质，并完成本发明。

他们还发现，用贵金属涂覆纳米柱或纳米棒金属构件的一部分或全部可以进一步提高电磁性质并完成本发明。

详细地，本发明提供以下(1)至(6)。

(1)金属构件，所述金属构件通过以下方式制备：将有序度为70％以上的阳极氧化膜的微孔用金属填充至5以上的纵横尺寸比，随后在惰性气体气氛中或在真空中在300℃以上至1000℃以下的温度进行烘焙以提高结晶性。

(2)纳米柱或纳米棒金属构件，所述纳米柱或纳米棒是通过以下方式制备的纵横尺寸比为5以上的金属构件：将有序度为70％以上的阳极氧化膜的微孔用金属填充至5以上的纵横尺寸比，随后在惰性气体气氛中或在真空中在300℃以上至1000℃以下的温度进行烘焙以提高结晶性，并且除去所述阳极氧化膜。

(3)金属构件，其中所述金属构件的一部分或全部被至少一种贵金属涂覆，所述金属构件为具有0.02μm至0.4μm的直径，10μm至200μm的长度，以及5以上的纵横尺寸比的纳米柱或纳米棒金属构件。

(4)一种制备纵横尺寸比为5以上的金属构件的方法，所述方法包括：将金属填充在阳极氧化膜的微孔中至5以上的纵横尺寸比，随后在惰性气体气氛中或在真空中在300℃以上至1000℃以下的温度焙烧以提高结晶性，并且除去所述阳极氧化膜。

(5)一种制备纳米柱或纳米棒金属构件的方法，所述方法包括将金属填充在阳极氧化膜的微孔中至5以上的纵横尺寸比，溶解所述阳极氧化膜的一部分以暴露出金属，用不同种类的金属涂覆暴露区域，并且其后将所述阳极氧化膜溶解。

(6)上述(5)中所述的制备金属构件的方法，其中将溶解所述阳极氧化膜的一部分以暴露出所述金属的步骤和用不同种类的金属涂覆暴露区域的步骤重复两次以上。

(7)一种探针，所述探针使用在上述(1)或(3)中所述的金属构件。

(8)一种用于磁分离或磁色谱的磁性体(magnetic substance)，所述用于磁分离或磁色谱的磁性体使用在上述(1)或(3)中所述的金属构件。

(9)一种纳米条形码(nanobarcode)，所述纳米条形码使用在上述(3)中所述的金属构件。

(10)一种各向异性导电构件，所述各向异性导电构件通过使用磁场将树脂中的上述(2)或(3)中所述的纳米棒取向而获得。

本发明的有益效果

涉及具有提高的结晶性的纳米柱金属构件或纳米棒金属构件的本发明，当用作磁记录介质、光发射元件等时，可以提高它们的性能。