氧化碲非线性光学材料的研究进展

综述了氧化碲非线性光学材料(包括纯TeO_2材料和掺杂有其它物质的氧化碲基材料)的制备方法、国内外研究进展,探讨了分子结构对氧化碲基材料非线性光学性的影响,分析了采用高温熔融法和溶胶-凝胶法制备氧化碲非线性光学材料的优缺点,展望了氧化碲材料的应用前景。指出高温熔融法或溶胶-凝胶法与其他制备方法,如超声、光聚合、电化学等相结合是制备优异氧化碲非线性光学材料的有效手段。

高三阶光学非线性Cd/CdS-SiO2复合薄膜的电化学–溶胶凝胶制备及表征

以硝酸镉、硫脲和正硅酸乙酯为前驱体,采用电化学-溶胶凝胶法,以ITO玻璃为基底制备了透明薄膜。扫描电子显微镜（SEM）表征表明薄膜为纳米束结构。X射线能谱（EDX）表征表明薄膜由Si、O、Cd、S元素组成,Cd/S（原子比）〉1。EDX表征结合循环伏安（CV）实验确定薄膜为Cd/CdS-SiO2复合薄膜。Z扫描表征表明,薄膜在1064 nm处表现出自散焦特性的非线性折射效应和饱和吸收特性的非线性吸收特性。薄膜的三阶非线性极化率（χ（3））较高,达到了1.18×10-14~1.39×10-13（m/V）2,表明薄膜具有优良的三阶光学非线性。分析认为薄膜中CdS的含量对薄膜的光学性非线性起主要作用。

PEG-Cl^-添加剂存在下的铜电结晶过程研究

用线性电位扫描、循环伏安和计时安培电化学方法研究了聚乙二醇(PEG)和Cl-同时存在时,酸性镀铜溶液中Cu在玻碳电极(GCE)上的电结晶过程.研究表明,PEG-Cl-作用下Cu的电结晶按瞬时成核和三维生长方式进行.PEG-Cl-使电极表面的活性点急剧减少,并降低了Cu2+的扩散系数,阻化了Cu的电沉积和成核过程.PEG-Cl-作用时,Cl-离子仍然表现出较强的促进作用,随Cl-浓度的增大,Cu2+的扩散系数、Cu的沉积速度和成核速度都有所提高.适宜的PEG,Cl-浓度使成核数密度增大.

炭膜的制备及应用

炭膜是一种新型的无机功能分离膜,与传统的高分子分离膜相比,炭膜具有耐高温、耐氧化性、耐腐蚀能力强的优点。选择廉价易得的炭膜制备原料,研究和制备高性能的气体和液体分离用炭膜,提高膜的通量和膜分离过程的选择性,一直是国内外研究人员不断探索的目标。研究炭膜催化反应器、炭膜生化反应器、集成膜反应器以及无机-有机复合膜是今后的发展方向。

Z-扫描参量对薄膜材料三阶非线性光学特性的影响

采用数值计算方法对薄膜材料的Z-扫描参量进行研究.对不同激光脉宽下Z-扫描的三阶非线性折射系数和吸收系数进行分析,结果显示不同等级的脉宽激光器对计算结果的数量级影响很大.对不同小孔光阑半径的Z-扫描闭孔曲线进行仿真,结果显示光阑小孔越小,获得特征曲线的峰谷值越明显.对不同光阑离透镜焦点的距离值进行Z-扫描闭孔曲线仿真,结果显示距离为1/2透镜焦距值时闭孔Z-扫描曲线能得到相对较大的峰谷差值.数值分析结果与相关文献报道的实验结果基本一致.

碲基复合薄膜在纳米尺度下的电学特性研究

分别采用AFM和原子力/扫描探针显微镜(AFM/SPM)在纳米尺度下对碲基复合(Te/TeO2-SiO2)薄膜的表面电势、电容梯度等电学特性进行测量。测试结果表明控制电压为-0.8V,反应时间为200s条件下制备的碲基复合薄膜的表面电势差达到700mV,相对介电常数小于以硅为主要成分的衬底相对介电常数。利用光谱分析,碲基复合薄膜的禁带宽度约为3.14eV。

三阶光学非线性CdS-SiO_2复合薄膜的电化学溶胶-凝胶制备及表征

以硝酸镉、硫代乙酰胺(TAA)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过电化学溶胶-凝胶法在ITO玻璃基底上制备了CdS-SiO2透明薄膜。通过循环伏安实验确定电化学沉积条件,并研究了薄膜的性质。扫描电子显微镜和X射线能谱(EDX)分析表明,薄膜为纳米结构材料,薄膜由元素Si、O、Cd、S组成。X射线衍射(XRD)分析表明,薄膜中含有CdS,并且CdS晶体沿(103)、(202)晶面择优生长。综合EDX和XRD分析结果确认薄膜为CdS-SiO2复合薄膜。Z扫描表明薄膜具有非线性饱和吸收特性以及自散焦特性的非线性折射效应,为三阶光学非线性材料。薄膜三阶非线性极化率((3))较高,数量级达到了10-14(m/V)2。

Te/TeO_2-SiO_2复合薄膜的吸收和非线性光学特性研究

应用分光光度计测量Te/TeO2-SiO2复合薄膜的透射光谱和吸收光谱,在480nm附近观察到Te颗粒引起的等离子体共振吸收峰;采用Z扫描技术研究了共振(激发波长为532nm)和非共振情况下(激发波长1064nm)不同电位制备薄膜的Te颗粒状态与复合薄膜的三阶非线性极化率的关系.基于有效介质理论对复合薄膜的三阶非线性效应进行分析,研究Te颗粒大小对Te/TeO2-SiO2复合薄膜的非线性光学性质的影响及其产生机理.结果表明薄膜制备过电位增大,Te的粒径减小,颗粒数量多,颗粒分布趋于均匀,使得金属颗粒的表面等离子体共振峰红移,吸收强度增强,导致三阶非线性光学效应增强,χ(3)由1064nm的5.12×10-7esu增大为532nm的8.11×10-7esu.