作为第一种被实验证实的二维晶体材料,石墨烯凭借其独特的结构和物理化学性质掀起了新一轮纳米研究热潮。石墨烯不仅拥有优良的电学,热学和力学性质,同时也具有独特的光子学性质。随着人们对石墨烯光电性质理解的不断加深和多元化的大批量、低成本合成方法的实现,石墨烯光子学实验研究从2008年萌芽,到现在短短几年间,得到了迅速和广泛的发展。研究表明,石墨烯在光子器件方面具有巨大的应用价值。本文采用液相剥离技术制备石墨烯分散液,利用改进的开孔Z扫描装置,通过调整气压实现了石墨烯的可控宽带非线性光学响应;研究了Ag/G复合材料在低沸点IPA溶液中分散后的非线性光学性质。主要结果如下: 1.实验和理论分析都揭示,用于分散石墨烯的溶剂的表面能只有与石墨的表面能很好的匹配时,才能将克服石墨层片之间范德华力的能量消耗降到最低,从而将石墨有效的剥离成单层或少层。因此,实验中我们选用N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、胆酸钠水溶液作为分散剂,通过液相剥离技术制备能够稳定存在的石墨烯分散液。同时,对石墨烯分散液进行了透射电子显微镜表征,统计数据显示,分散液中单层石墨烯片数目占总石墨片数目的30%。 2.为了改变石墨烯分散液周围的气压状态,我们设计并制作了一个密封装置(包括一个不锈钢密封腔和一个抽真空装置),可以方便快捷地实现石墨烯分散液上方气压的精确控制,气压调节范围从0.1 MPa(常压)到0.004 MPa。该密封装置稳定性高,操作简单,气压精确可调,可以实现各种非线性散射介质光学响应的定量控制。 3.对于纳秒脉冲激光辐照的石墨烯分散液而言,热致微气泡引起的非线性散射是其产生非线性光学响应的主要机制。结合密封装置,通过改进的Z扫描技术,我们研究了气压的变化对石墨烯分散液非线性光学响应的影响。研究发现,...
本文简要评述了扫描探针显微学研究的发展过程、目前状况及发展方向,着重介绍了扫描探针显微学(SPM)在分子组装体研究中的一些应用。采用扫描探针显微学结合电化学的方法对自组装膜(SAMs)、纳米颗粒(na...
為了滿足全球對可持續能源和清潔環境日益增長的需求,發展新材料和有實際應用價值的能源器件是非常意義深遠的。在眾多新興的能源材料中,基於石墨烯的二維(2D)材料以及雜化鈣鈦礦材料在全世界範圍內獲得了廣泛的...
随着有机/聚合物电致发光材料在有机发光二极管上的应用以及有机晶体管和有机太阳能电池的研制成功,有机/聚合物电致发光材料的优异的光电性能、低廉的生产成本、简单的加工工艺、宽广的选材范围和良好的机械性能等...
石墨烯的发现带领很多科研人员进入了二维纳米科技的研究领域,让人们对纳米世界的认知增加了一个“维度”。在石墨烯持续引起注意力的同时,受石墨烯的启发,一系列类石墨烯层状晶体结构特征的化合物,也越来越多的引...
本论文主要就多能级原子系统、半导体量子阱结构以及半导体纳米双量子点结构中光学非线性方面的量子调控进行了深入研究,并对其可能的应用进行了简单的探讨,取得了一些具有一定创新性研究结果。主要包括: 1、研...
纳米金属氧化物材料(NPs)由于具有极其微小的尺寸而具有普通材料所不具备的特殊性,其研究、开发和应用日益广泛。在纳米产品生产和使用的过程中,不可避免地会进入到环境中,经过大气圈、水圈、生物圈的循环,最...
目前,纳米材料已经应用于很多医药和生物领域,诸如临床诊断、药物传送、体内体外荧光标记等。稀土离子掺杂的纳米材料因其独特的发光性质已被认为是有前景的生物荧光标记,二氧化硅作为环境友好发光材料也受到越来越...
有机半导体材料正以其光电性能优异、生产成本低廉,加工工艺简单,选材范围宽广,性质调节方便,易于制成大面积器件,与柔性基底结合性好对器件适度弯曲或扭曲而光电性能无明显改变等显著优点,吸引了世界范围内的目...
隨著化合物半導體的快速發展,氮化鎵由於其良好的材料特性,在固態照明相關領域受到了極大的關注。身為其應用之一的氮化鎵奈米柱發光二極體,更被認為具有近一步提升發光特性的潛力。然而由於諸多條件的限制,造成了...
自从激光发明以来,利用超短的分辨能力探测自然界中的动力学过程极大地依赖于超短脉冲。正因为需要更加精细的时间分辨和更高的峰值功率,研究人员一直致力于更短脉宽的激光脉冲研究。目前在拍瓦(1015 W)量级...
随着纳米科学的迅速发展,金属纳米粒子以其独特的性能己被广泛应用于各学科的研究,由此发展起来的纳米物理、纳米化学、纳米材料和纳米电子学等新兴领域已经成为十分活跃的前沿研究方向。在纳米粒子的许多应用中,如...
本文系统地研究了用于高密度光存储以及激光直写的超分辨结构中材料的非线性性质以及非线性效应。利用改进型的z扫描装置,在实验中测量出相变材料以及纳米复合材料在低功率激光激励下的非线性效应,同时对各种类型非...
二維石墨烯,因擁有較高的載子遷移率和高電流密度特性,並且其元件傳輸特性在10奈米以下,相較於矽,仍保持著優異的傳輸特性,因此被視為取代矽並延伸莫爾定律之有前景候選材料。對於大面積的工業量產而言,石墨烯...
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