二氧化鈦納米管(titanium dioxide, TiO2)廣泛使用於(yu) 空氣淨化、自潔表麵製作、光伏裝置、感知器以及生醫領域。摩爾多瓦、澳洲與(yu) 英國研究人員最近開發出一種新方法，利用聚焦激光束改變這些納米管狀結構的折射率，此結果能進一步擴展這些材料的應用潛能。

　　此新技術使用聚焦激光束直接照射於(yu) TiO2納米管薄膜表麵上，光束所造成的熱能可控製薄膜的局部結晶結構，因此改變了材料的折射率。此研究團隊由摩爾多瓦科技大學(Technical University of Moldova) Ion Tiginyanu所領軍(jun) ，他們(men) 在0 °C的電解液(含乙二醇和氫氟酸)中對鈦薄膜進行陽極氧化處理以產(chan) 生TiO2納米碳管薄膜。此技術產(chan) 生有序納米管數組並以2D六角晶格排列。

　　實驗結果發現，以聚焦激光束照射TiO2薄膜可產(chan) 生兩(liang) 種不同晶相：銳鈦礦(anatase) 與(yu) 金紅石(rutile)。此激光處理可產(chan) 生這兩(liang) 種晶相的組合，或是銳鈦礦相的單獨存在。優(you) 點在於(yu) 此寫(xie) 入效果似乎具永久性，形成之後便難以改變此銳鈦礦相。當激光功率高於(yu) 0.4×105 W cm–2時，納米碳管結構會(hui) 形成金紅石核心及銳鈦礦殼層。然而，激光功率須保持於(yu) 1×105 W cm–2 之下才能保持納米管矩陣的初始形貌。

　　Tiginyanu解釋，銳鈦礦和金紅石相的形成乃是由於(yu) 激光所產(chan) 生的高溫。最熱的激光光點中心區域會(hui) 產(chan) 生金紅石結構，而溫度較低的圓周區域則導致銳鈦礦的形成。該研究團隊使用微拉曼(micro-Raman)及微陰極發光(micro-cathodoluminescence)掃描係統確認此兩(liang) 種不同材料相的特征，並且證明這兩(liang) 種結構有不同的折射率。

　　激光束處理後的TiO2納米管可望用來製作光波導、分光器、環形共振器以及其它光電結構，而如此無須光罩的直接寫(xie) 入技術可望大幅增加這些納米管結構的應用領域。該研究團隊包含澳洲新南韋爾斯大學。