论文部分内容阅读
该文采用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)技术,以BaTiO<,3>铁电薄膜为载体,制备了几种金属纳米团簇复合薄膜,并对薄膜的光学与非线性光学性质、结晶性以及金属颗粒的形貌等进行了比较详细的研究,创造性地研制出一种新型的二元纳米金属复合薄膜(Au:Fe)/BaTiO<,3>,开创了一种新的提高优值比X<(3)>/α的方法.论文工作的主要内容和结论如下:Δ首次利用PLD技术在薄玻璃基片上制备了Fe/BaTiO<,3>多层复合薄膜.结果表明,大小为2—3nm的金属铁颗粒均匀分布在BaTiO<,3>中,形成层状结构.采用单光束纵向扫描技术(z-scan)对Fe/BaTiO<,3>多层复合薄膜的光学非线性进行了研究,其三阶非线性极化率的实部ReX<(3)>和虚部ImX<(3)>分别为7.18×10<-7>esu和-8.60×10<-8>esu.Δ在MgO基片上用PLD方法首次制备了不同掺Au浓度的Au/BaTiO<,3>复合薄膜,用X射线衍射(X-ray Deffraction,XRD)、XPS、TEM对薄膜的结构特性进行了表征.Δ探讨了Au/BaTiO<,3>薄膜中BaTiO<,3>载体的结构对Au颗粒形貌的影响.Δ为了减少吸收,提高X<(3)>/α优值比,该文还创造性地研制出一种新型的二元纳米金属复合薄膜(Au:Fe)/BaTiO<,3>,成功地使吸收在X<(3)>共振峰处淬灭,从而大大提高了X<(3)>/α优值比,比迄今国际上报道的纳米复合薄膜的优值比提高1~2个数量级,并开创了一种新的提高优值比的方法,为金属纳米团簇复合薄膜在光学领域中的实用化提供了途径.Δ利用PLD在MgO上制备了单一取向的Fe薄膜,研究了不同制备温度对薄膜表面形貌和结晶性的影响,测试了超薄金属Fe膜的三阶非线性效应.Δ初步探讨了用二维胶体晶体刻蚀制备纳米颗粒阵列的方法,制备了规则排列的Au的纳米颗粒阵列,每个Au颗粒的大小约为160nm.这种方法有助于人们研究人工组装合成的纳米结构材料体系,并为今后进一步研究具有各向异性微结构的金属纳米团簇复合薄膜的光学非线性及其增强机制提供了可行的样品制备方法.