用超瑞利散射技术研究ZnS纳米粒子的二阶光学非线性

用胶体化学法制备了六偏磷酸盐稳定的直径为2.5 nm 的闪锌矿ZnS纳米粒子,并用HRS技术首次研究了其二阶光学非线性.检测了ZnS胶体在1064 nm入射激光作用下产生的光谱,发现在倍频光532 nm处有尖锐的HRS信号峰,其强度与入射光强满足二次方能量关系,这正是二次散射过程所期待的.用内参法确定了每个ZnS纳米粒子的一阶超极化率值为2.34×10-27 esu,若以每个ZnS分子单元 0值计为1.63×10-28 esu,这在目前所报导的溶液物种值的最大值之列.为了比较,我们用闪锌矿结构的体相ZnS的宏观χ(2)值估算了其中每个ZnS分子单元β′0值为0.36×10-30 esu.可见,这至少比ZnS纳米粒子中每个ZnS分子单元的β0值小两个量级.分析表明ZnS纳米粒子如此大的β值是由于其表面原子比率非常大,而表面原子具有高的非中心对称性和高的可极化性,这极大地贡献纳米粒子的二阶光学非线性.(OA16)