Al 2 O 3 /BP/Ag复合薄膜的非线性光学研究

发布时间：2021-07-02 12:53

　　为研究银（Ag）和黑磷（BP）复合材料的非线性光学特性,采用磁控溅射法、液相剥离法和旋涂法制备了Al₂O₃/BP/Ag复合薄膜样品,对材料的结构和形貌进行了表征.利用开孔Z扫描技术测试了不同条件下复合薄膜的非线性吸收特性,并分析了其非线性吸收机制.测试结果表明,在波长800 nm脉冲能量800 nJ的激光激发下,复合薄膜样品均表现为饱和吸收特性,且随着BP纳米片含量的增加和Ag溅射功率的增加而导致复合薄膜非线性吸收效应明显增强,Ag纳米颗粒可改善BP纳米片的非线性特性.制备的Al₂O₃/BP/Ag复合薄膜样品,在超快光子学器件有良好的应用前景. 

【文章来源】：哈尔滨师范大学自然科学学报. 2020,36(05)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

复合薄膜样品结构图

1.2 样品的表征如图3(a)、(b)、(c)分别代表溅射功率为5、10、15 W的Ag NPs的SEM图像,可见Ag NPs的尺寸会受到不同溅射功率的影响,Ag NPs的平均粒径尺寸会随着Ag溅射功率的增长而逐渐增大,薄膜的均匀性也会相对提升.图3(d)为Al2O3/BP/Ag复合薄膜样品的EDS能谱图,图中各元素为制备复合薄膜所用到元素,可见制备的复合薄膜样品含有少量的磷元素,即样品中含有少量的BP纳米片.

利用开孔Z扫描技术(Z scanning technology)对样品的非线性光学特性进行了测试,实验装置原理如图4所示.当脉冲激光入射到分束器(BS)上后会分成两束,其中一束被探测器D1接收,用来作为参比光检测激光光束自身的抖动.另一束会被透镜(Lens)聚焦照射到复合薄膜样品上,通过探测器D2来检测样品的透射光强度.测试过程中激光传播方向为Z轴,样品会在透镜焦点处向前和向后移动,该方法称为Z扫描技术[23].利用该系统可得到D2/D1的值会与样品的位置变化呈函数关系,即样品的开孔Z扫描曲线,反映了样品的非线性吸收特性.对测试获得的数据进一步拟合处理,可以计算出材料的非线性吸收系数.2.2 复合薄膜的非线性吸收特性

【参考文献】：
期刊论文
[1]黑磷的制备及表征研究[J]. 张丹丹,袁振洲,张国庆,田楠,刘丹敏,张永哲.  化学学报. 2018(07)

硕士论文
[1]超薄二维黑磷材料的制备及其光学性质研究[D]. 徐靖银.兰州大学 2016



本文编号：3260503