二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜的非线性吸收特性研究

发布时间：2022-05-08 13:52

　　石墨烯和二硫化钼作为典型的二维纳米材料,有望成为新一代光电器件材料。石墨烯具有许多优异的物理与化学性质,但是零带隙能带结构限制了它在光开关等光学器件上的进一步应用。这就需要发掘更多的二维材料来弥补石墨烯在部分应用中的短板。二硫化钼作为典型的过渡金属硫化物,其单层结构具有直接带隙的特性,多层及块体则为间接带隙半导体,且其具有非常高的开关比（1×10~8）,在光电器件中显示出广阔的应用前景。因此,石墨烯和二硫化钼的特性可以互为补充,基于两种材料的异质结材料也将具备优于单一材料的物理、化学和光电特性。其中,非线性光学特性是材料在非线性光学器件应用的基础。Z扫描由于操作简单且灵敏度高的优势在材料三阶非线性特性研究中被广泛使用。本文主要利用液相剥离和真空抽滤技术制备了不同厚度的二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜,并且通过自主搭建的开孔Z扫描系统研究了薄膜样品的非线性吸收特性。结果发现复合材料具有更强的可饱和吸收特性,并且利用瞬态速率方程与光传输方程拟合数据说明石墨烯与二硫化钼之间存在电荷转移。本文的具体内容如下:（1）Z扫描系统搭建。基于Z扫描理论和实验室情况自主设计并搭建Z扫描系统。该系统具有高重复... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 三阶非线性效应
    1.3 二维纳米材料简介
        1.3.1 石墨烯简介
        1.3.2 二硫化钼简介
    1.4 石墨烯、二硫化钼的三阶非线性效应研究现状
    1.5 本论文的主要工作和意义
第二章 Z扫描理论基础及光路系统搭建
    2.1 引言
    2.2 Z扫描理论基础
    2.3 Z扫描光路系统的搭建
    2.4 系统标定与测试
    2.5 本章小结
第三章 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜的制备
    3.1 引言
    3.2 液相剥离技术简介
    3.3 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜样品的制备以及表征分析
        3.3.1 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜的制备
        3.3.2 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜的光学表征
    3.4 本章小结
第四章 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜饱和吸收特性
    4.1 引言
    4.2 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜饱和吸收特性
    4.3 二硫化钼/石墨烯纳米复合薄膜的三能级系统
    4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Tunable nonlinear refractive index of two-dimensional MoS2, WS2, and MoSe2 nanosheet dispersions [Invited][J]. Gaozhong Wang,Saifeng Zhang,Xiaoyan Zhang,Long Zhang,Ya Cheng,Daniel Fox,Hongzhou Zhang,Jonathan N.Coleman,Werner J.Blau,Jun Wang.  Photonics Research. 2015(02)
[2]非线性光吸收研究的新进展[J]. 李淳飞,张雷.  物理. 1994(12)



本文编号：3651775