[发明专利]一种悬空圆盘阵列微结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬空圆盘阵列微结构及其制备方法，属于材料微结构及其制备技术领域。

背景技术

新型微结构将激发新的功能和性能，并在光学、电学、磁学等领域等各个领域实现应用。悬空圆盘阵列微结构具有特殊的形貌特征，金属圆盘固定在细长的石英或玻璃纤维的一端，可具有独特的力学和光学性能，在许多领域可获得应用。例如，镍的金属圆盘阵列微结构对磁性的响应，可以发展为测量微细磁力的器件。目前，悬空圆盘阵列微结构的制备是一个技术难点，需要寻求新的制备技术与方法获得悬空圆盘阵列微结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬空圆盘阵列微结构，使该微结构材料可以在光学、电学、磁学等领域获得应用。本发明的另一目的是提供该微结构材料的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种悬空圆盘阵列微结构，由非密堆石英或玻璃纤维阵列、位于纤维阵列尖端的金属圆盘组成；石英或玻璃纤维阵列的直径2-200μm，周期为5-500μm，金属圆盘直径为2-200μm，金属圆盘材料为金、银、铜、铂等可湿化学生长的金属材料。

本发明所述的悬空圆盘阵列微结构的制备方法，包括以下步骤：

（1）在非密堆石英或玻璃纤维阵列内填充松香、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等可被有机溶剂溶解或加热后粘度小的聚合物；

（2）沿着垂直于纤维的方向切片，通过化学镀方法在纤维一端生长直径大于纤维直径的金属圆盘；

（3）通过溶解、刻蚀等方法去除部分聚合物使得金属圆盘悬空，即得悬空圆盘阵列微结构。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）可获得新型的悬空圆盘阵列微结构；（2）成本低廉，无需大型仪器，工艺简单可靠。

附图说明

图1是本发明的悬空圆盘阵列微结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的描述。

实施例1：在由直径2μm组成的周期为5μm非密堆石英纤维阵列内填充松香，然后沿着垂直于纤维的方向切片，通过化学镀方法在纤维一端生长金圆盘，最后通过溶解方法去除部分松香使得金圆盘悬空，即得悬空金圆盘阵列微结构。

实施例2：在由直径200μm组成的周期500μm非密堆玻璃纤维阵列内填充聚甲基丙烯酸甲酯，然后沿着垂直于纤维的方向切片，通过化学镀方法在纤维一端生长镍金属圆盘，最后通过溶解方法去除部分甲基丙烯酸甲酯使得镍圆盘悬空，即得悬空镍圆盘阵列微结构。

实施例3：在由直径10μm组成的周期为50μm非密堆石英纤维阵列内填充松香，然后沿着垂直于纤维的方向切片，通过化学镀方法在纤维一端生长铜圆盘，最后通过溶解方法去除部分松香使得铜圆盘悬空，即得悬空铜圆盘阵列微结构。

实施例4：在由直径100μm组成的周期为400μm非密堆玻璃纤维阵列内填充聚甲基丙烯酸甲酯，然后沿着垂直于纤维的方向切片，通过化学镀方法在纤维一端生长铁圆盘，最后通过溶解方法去除部分甲基丙烯酸甲酯使得铁圆盘悬空，即得悬空铁圆盘阵列微结构。

实施例5：在由直径5μm组成的周期为50μm非密堆石英纤维阵列内填充松香，然后沿着垂直于纤维的方向切片，通过化学镀方法在纤维一端生长银圆盘，最后通过反应离子束刻蚀方法去除部分松香使得银圆盘悬空，即得悬空银圆盘阵列微结构。