SnSe_(2)量子点复合凝胶玻璃非线性光学性能研究

由典型的二维层状材料衍生而来的量子点由于其独特的非线性光学(NLO)性能而引起了科学界的广泛关注,但绝大多数研究仍集中在液相基质中,不利于材料化和器件化。文中采用溶胶-凝胶法,将尺寸均一、分散均匀的SnSe_(2)量子点引入具有良好理化性能和光学透明性的二氧化硅凝胶玻璃基质中。采用透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼(Raman)光谱和紫外可见吸收光谱(UV/Vis)对所得SnSe_(2)量子点复合凝胶玻璃的形貌、组成、结构和线性光学性能系统表征。并采用开孔Z-扫描法对SnSe_(2)量子点复合凝胶玻璃在纳秒和皮秒激光脉冲下的非线性光学性能进行了研究。结果表明,当激光脉宽皮秒转变为纳秒时,SnSe_(2)量子点复合凝胶玻璃出现了从饱和吸收(SA)和反饱和吸收(RSA)的转变。且与相对应的悬浮液相比,SnSe_(2)量子点引入凝胶玻璃基质中后,其在皮秒下的SA和纳秒下的RSA性能均有所提高。此外,采用泵浦-探测技术和瞬态吸收光谱研究了SnSe_(2)量子点复合凝胶玻璃的超快载流子动力学过程。计算得到的SnSe_(2)量子点复合凝胶玻璃的NLO参数和弛豫时间与已报道的低维材料相当,证明该材料在非线性光学领域具有潜在的应用前景。