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化学还原法制备的Ag-Rh合金纳米颗粒的三阶非线性光学性质研究

张晓剑  
【摘要】:本文采用液相化学还原法制备了浓度分别为0.66mM/L、1.32mM/L、1.98mM/L的Ag_(50)Rh_(50)(以元素的摩尔比命名,下同)胶体纳米颗粒,并进一步制备了浓度为0.66mM/L的不同元素摩尔比的Ag_(20)Rh_(80)/Ag_(50)Rh_(50)/Ag_(80)Rh_(20)胶体纳米颗粒,实验中使用的保护剂和还原剂分别为PVP(聚乙烯吡咯烷铜)和KBH_4(硼氢化钾)溶液。随后,采用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和透射电镜对上述样品的微观结构进行了表征,进一步采用HR-TEM对纳米颗粒的晶格条纹和衍射面进行了分析。采用Z扫描技术对其三阶非线性光学性质进行了测试,分析了浓度、元素摩尔比、激光功率等对材料的非线性折射的影响规律和变化原因。希望能为光限幅材料的制造、工艺优化和提高产品质量提供理论依据与指导。具体内容如下:紫外可见吸收光谱(UV-Vis)研究了胶体合金纳米颗粒的光学吸收性质,证明了实验合成的物质并不是Ag和Rh纳米颗粒的机械混合,并且随浓度的增加,其吸收峰位基本保持不变且吸收强度随之增大;透射电镜和场发射高分辨电子显微镜(HR-TEM)用来观察胶体颗粒的生长状况、以及浓度对颗粒尺寸的影响;飞秒激光单光束Z扫描研究了合金纳米胶体的非线性折射性质,分析了不同的浓度、元素摩尔比、激光功率对样品的非线性折射系数的影响,并阐述了相关机理,实验结果显示样品在本实验条件下非线性折射系数为负,是一种自散焦材料。


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