纳米科学技术的诞生与发展,为材料科学领域开创了一个新时代,为新型复合材料(如掺入金属纳米颗粒的玻璃材料)的创新奠定了基础。由于纳米金属颗粒具有诸多独特的物理化学性质,将具有某些特定性质的纳米金属颗粒与其他类型材料相复合有可能产生出新的功能并得到更新型的材料,在玻璃中掺入金属纳米颗粒就是一种非常有益的尝试,文献表明玻璃中掺杂金属纳米颗粒所形成的复合玻璃材料在光电子学和纳米电子学领域具有重要的应用前景[1-2]。由于掺有金、银等贵金属的玻璃材料具有较高的三阶非线性极化率,利用该性质可以制备出光存储、光传输和全光开关等器件,此外还可以利用该类材料的电荷输运性能在纳米单电子晶体管的研发、特性研究等相关领域开展工作[3-5]。显而易见,掺入进基质(或固体或基底材料)的纳米金属种类、金属颗粒的大小、形貌、尺寸以及价态等将直接影响到复合材料的特性,因此对掺入基底材料中的金属的纳米颗粒的形貌、结构特性、物理特性、化学性质的研究具有重要的意义。　　 由于溶胶凝胶法(Sol-gel法)具有可以较容易地实现多种成分的组合、工艺过程温度低、样品组织均匀、纯度较高、反应过程易于控制、易于定量掺杂、可以有效地控制样品的成分及微观机构等优点,使得近年来运用该种方法制备具有特定性能的复合材料成为研究热点之一。　　 本论文研究工作主要是利用溶胶凝胶法制备掺杂金属离子的复合玻璃材料,选择掺杂的金属有金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铁(Fe)、镁(Mg)、钠(Na)六种金属离子,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对掺入金属的玻璃样品的形貌特征进行了分析,结合红外吸收光谱(IR),对样品内部结构(化学键等)进行了分析；对比分析了掺入金属颗粒样品的紫外光谱,用四探针探测法测量-分析了含不同离子的复合玻璃样品的电阻率和介电常数。研究结果表明:(1)样品经过热处理后,掺有金属离子的复合玻璃样品的颜色有所变化,变化最明显的是掺有银离子的玻璃样品,由无色变成透明的橙黄色:(2)X射线衍射结果表明掺银玻璃样品中的银离子被还原成单质银,而掺入玻璃中的Cu2+、Fe3+、Mg2+、Na+其他金属,由于不容易被还原,在玻璃中生成了氧化物颗粒,其氧化物分别为CuO／Cu2O、Fe2O3、MgO、Na2O；(3)红外光谱曲线表明样品中含有甲基、羟基等基团:存在Si-O-Si键和-Si-OH键,说明离子的掺入对玻璃SiO2的立体网状结构并不产生影响；(4)掺有金属离子的玻璃样品的电阻率较未掺杂玻璃的电阻率有所降低。掺入不同金属离子的玻璃样品的电阻率不同,掺有Ag+的玻璃的电阻率最低,掺Na+的最高；随着Ag+浓度的降低掺有Ag+玻璃的电阻率随之而降低。(5)介电常数测量结果表明,对于同种掺杂离子而言,随着掺杂浓度的增加其低频介电常数增大；随着频率的增大其介电常数减小。