在石墨烯的化学气相沉积工艺中, 铜箔是决定石墨烯薄膜质量的重要因素。传统铜箔由于制备工艺的限制, 存在大量的缺陷, 导致石墨烯薄膜的成核密度较高。本工作选用抛光铝板、抛光不锈钢板、微晶玻璃和SiO2/Si作为基材, 用热蒸镀法制备了不同粗糙度的铜箔, 并详细讨论了以该系列铜箔生长高平整度石墨烯薄膜的条件及铜箔对石墨烯薄膜品质的影响。实验结果表明, 铜箔以(111)取向为主, 与基材分离后, 表面具有纳米级平整度。在生长石墨烯后, 从SiO2/Si剥离的铜箔成核密度是4种基材中最小的。同时, 从SiO2/Si剥离的铜箔晶体结构变化最不明显, 具有良好的结晶性, 表面几乎不存在铜晶界缺陷。当压强为3 000 Pa, 氢气和甲烷流速分别为300 mL/min和0.5 mL/min时, 可以获得约1 mm横向尺寸的石墨烯单晶晶畴。

用纳米压印工艺制备红外金属光栅时，硬模板压印极易造成光栅结构缺陷致使光栅性能下降。本文采用柔性纳米压印工艺作为替代方法制备了适合在3-5 μm波段工作，高度为100 nm，上下金属层厚为40 nm的双层金属纳米光栅，其光栅结构参数为：周期200 nm，线宽100 nm，深宽比1∶1。 该方法采用热纳米压印工艺将母模板光栅结构复制到IPS（Intermediate Ploymer Sheet）材料上，制作出压印所需软模板；随后通过紫外纳米压印工艺将IPS软模板压印到STU-7压印胶，得到结构完整均匀的介质光栅；最后在介质光栅上垂直热蒸镀金属铝，完成中红外双层金属纳米光栅的制备。对所制备光栅进行了测试，结果表明，所制备光栅在2.5~5 μm波段的TM偏振透射率超过70%，在2.7~5 μm波段的消光比超过30 dB，在2.72~3.93 μm波段的消光比超过35 dB，显示了优异的消光比特性和偏振特性。该研究结果在红外偏振探测、红外偏振传感等方面具有潜在应用。

厚度低于5 μm的AlMg合金箔材可作为带材切割的原材料应用于Z箍缩物理实验。利用热蒸镀方法，通过控制沉积速率在超光滑的NaCl基片上获得了AlMg薄膜，最终在脱膜后获得了厚度低于5 μm的无支撑AlMg箔材。实验对该箔材的厚度均匀性、表面粗糙度、衍射峰位、晶粒尺寸及距表面不同距离下的成份进行了分析表征。实验发现，此热蒸镀法制备的AlMg合金箔材的厚度均匀性优于8%，两面的表面粗糙度均小于180 nm，晶粒尺寸约20 nm; 不同厚度样品的衍射峰位未明显偏移，箔材内应力很小; 不同深度下Mg含量稳定分布，而在箔材表面杂质含量较高，在距表面6 nm以下合金含量达到预期值并趋于稳定。热蒸镀法制得的无支撑AlMg合金箔材具有厚度可控且均匀、成分稳定、内应力小的特点，适用于制备Z箍缩带阵负载。