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离子交换钠钙玻璃中的铜纳米团簇：光子学中表面等离子体共振与非线性光学行为研究
摘要： 具有大光学非线性的纳米材料在现代科学和纳米技术领域备受关注。本文研究了离子交换钠钙玻璃中形成的铜纳米团簇的非线性光学及表面等离子体共振特性与行为。通过离子交换工艺成功实现了钠钙玻璃中铜纳米团簇的掺杂。根据光学吸收光谱估算的团簇尺寸与透射电子显微镜数据高度吻合。结果表明：球形铜纳米团簇均匀分布于玻璃基体中，其尺寸介于4-10纳米之间。进一步采用X射线衍射和X射线光电子能谱分析了材料结构与化学状态。通过飞秒Z扫描技术测得该材料的非线性折射率(n2)、非线性吸收系数(β)和三阶非线性光学极化率(χ(3))分别为-1.72×10?1? m2/W、9.96×10?11 m/W和0.56×10?11 esu，显示出其在光子学领域的应用潜力。
关键词： 表面等离子体共振、Z扫描技术、金属成形与加工、结构、纳米粒子
更新于2025-11-20 15:33:11
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铁磁掺杂Ce的BaTiO3纳米颗粒中由dz2轨道介导的束缚磁极化子及其增强的双光子吸收截面
摘要： 钙钛矿BaTiO3纳米颗粒的富铁磁性与双光子吸收(TPA)截面对于磁性和光学数据存储应用至关重要。本工作中，水热法合成的Ce掺杂BaTiO3纳米颗粒在4 mol%掺杂量时展现出最大室温铁磁性(4.26×10-3 emu/g)，X射线光电子能谱、电子自旋共振光谱及密度泛函理论(DFT)计算证实这是氧空位增加所致。据此采用氧空位构成的束缚磁极化子(BMP)模型解释铁磁性增强现象：BMP理论模型显示Ce掺杂使BMP磁化强度(M0从3.0提升至4.8×10-3 emu/g)和单个BMP真实自发磁矩(meff从4提升至9.88×10-4 emu)增大。DFT计算表明BMP通过Ti d轨道介导产生铁磁性。此外发现氧空位存在时，Ba位Ce诱导的磁矩高于Ti位Ce。开孔Z扫描技术显示4 mol% Ce掺杂量时因强TPA诱导激发态吸收而具有最高TPA系数β(7.08×10-10 m/W)和TPA截面σTPA(455×104 GM)。较大的σTPA归因于氧空位和Ce离子产生的载流子具有更长激发态寿命τ(7.63 ns)，这些载流子在激发子亚能级中经历多次电子跃迁。
关键词： 铈掺杂、氧空位、束缚磁极化子、双光子吸收、密度泛函理论计算、Z扫描技术、钛酸钡纳米颗粒、铁磁性
更新于2025-11-19 16:56:35
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采用Z扫描技术研究纯L-精氨酸醋酸盐单晶与钠掺杂L-精氨酸醋酸盐单晶的三阶非线性特性
摘要： 采用缓慢蒸发法从水溶液中成功生长出纯L-精氨酸醋酸盐(LAA)及钠掺杂LAA的单晶。通过粉末X射线衍射研究证实了所生长晶体的结晶质量。利用Z扫描技术测量了非线性折射率n2和非线性极化率χ(3)。结果表明该化合物呈现反饱和吸收和自散焦特性。在632.8 nm波长下测得了非线性吸收系数(β)、非线性折射率(n2)以及非线性极化率χ(3)的实部和虚部。
关键词： Z扫描技术，掺钠L-精氨酸乙酸盐（LAA），晶体
更新于2025-09-23 15:23:52
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复合Ag@Au核壳纳米粒子的制备及其线性和非线性光学性质
摘要： 我们在此报道了通过电置换反应制备复合Ag@Au核壳纳米粒子(NPs)及其线性和非线性光学性质的研究。透射电镜(TEM)图像显示了核壳NPs的形成。能量色散X射线光谱(EDS)元素分布图证实了元素的均匀分布及其化学组成。粉末X射线衍射(XRD)图谱证实了高结晶度复合Ag@Au核壳NPs的形成。紫外-可见吸收光谱显示了Ag和Au特征吸收带的贡献，轻微的红移为Au壳层包覆Ag核提供了有力证据。此外，还研究了消光系数、反射率、折射率、电导率、磁化率和极化率等线性光学参数。z扫描分析揭示了复合Ag@Au核壳NPs增强的非线性光学性质，其非线性折射系数(n2)比Ag NPs高十倍，比Au NPs高八倍。
关键词： 非线性光学特性、银金核壳纳米粒子、z扫描技术、电置换反应、线性光学特性
更新于2025-09-23 15:21:21
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具有近红外区大双光子吸收截面的高度共轭稠环四极有机发色团
摘要： 对两类最初作为有机光伏非富勒烯受体开发的有机π共轭稠环四极矩A-π-D-π-A生色团进行了双光子吸收(2PA)特性研究。这些分子在近红外(NIR)区展现出较大的非简并双光子吸收(ND2PA)截面(约6-27×103 GM)。在第一组分子中，通过飞秒ND2PA光谱研究了氯仿溶液中不同核尺寸分子的ND2PA光谱和截面，发现核尺寸（即共轭长度）的增加会导致显著红移且增强的2PA效应。第二组分子保持核尺寸(7元环，基于茚并体系)不变而改变末端受体(A)强度时，2PA性质变化较平缓。在研究的两种核类型中，供体中心为噻吩[3,2-b]噻吩的化合物比茚并中心的对应物具有更大2PA截面，因其更富电子的核增强了分子内电荷转移。通过分析ND2PA与瞬态吸收测量分别获得的2PA谱带和NIR ESA跃迁之间的光谱重叠，采用开孔Z扫描法推导了部分化合物的非线性吸收中激发态吸收(ESA)的贡献。由瞬态吸收和辐照度依赖的开孔Z扫描提取的ESA截面值合理吻合，其中等幅度(约10?21 m2)表明虽然ESA贡献不可忽略，但有效响应主要来自瞬时2PA。
关键词： 泵浦-探测光谱学、非线性光学、Z扫描技术、有机光电子学、超快光谱学、双光子吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光辐照与外电场作用下核壳纳米粒子的可调谐热-压电-等离子体效应
摘要： 本研究聚焦于金-钛酸铅锆(PZT)核壳纳米粒子热释电等离子体溶液中的光热效应特性。采用液相激光烧蚀法制备了核壳纳米粒子，通过光谱学和Z扫描技术在外加电压条件下研究其线性与非线性光学性质以探究压光效应。此外，运用偶极近似法计算了不同核尺寸、不同壳层厚度样品在水和聚乙烯吡咯烷酮介质中的线性光学特性。通过COMSOL Multiphysics V5.4有限元法和红外相机，在激光辐照与外电场作用下对样品的热等离子体效应进行了理论与实验研究。结果表明：在外部调控下呈现出显著可调的线性/非线性行为及热释电等离子体特性，不同外部作用下的温升范围为ΔT=3.7-14.1°C。这些发现证实该材料体系可用于癌症治疗及其他生物医学应用。
关键词： 非线性折射率、外电场、核壳纳米粒子、激光辐照、热等离子体效应、压电效应、Z扫描技术、肖特基势垒
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用Z扫描技术研究石墨烯-CuO纳米复合材料的增强非线性光学行为
摘要： 通过溶剂热法合成了石墨烯-CuO纳米复合材料，并制备了纯石墨烯(G)作为对比。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱对样品的形貌与结构进行了表征。利用1030 nm激光脉冲(340 fs，1000 Hz)的Z扫描技术测试了非线性光学(NLO)性能。分析表明：与纯石墨烯相比，石墨烯-CuO纳米复合材料的NLO性能显著增强，CuO掺杂延长了电子转移和光子跃迁时间，抑制了电子-空穴复合，延长了自由载流子的工作时间，最终提升了纳米复合材料的非线性光学特性。该研究为在石墨烯中掺杂CuO获得优异NLO性能的纳米复合材料提供了简便方法，所制复合材料在光开关、光传感器等光学器件中具有应用潜力。
关键词： 非线性光学特性、Z扫描技术、纳米复合材料
更新于2025-09-23 15:21:01
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退火Sb2Te3层的巨大超快光学非线性
摘要： 据报道，为获得巨大的超快光学非线性，对薄层Sb2Te3薄膜进行了优化研究。通过Z扫描技术对该薄膜层的超快非线性特性进行了研究。利用Z扫描技术获得了有史以来报道过的最高值——巨大的可饱和吸收效应。
关键词： Sb2Te3、Z扫描技术、超快光学非线性、可饱和吸收
更新于2025-09-23 15:19:57
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胶体CdSe/ZnS量子点在PMMA中的非线性光学特性
摘要： 制备了不同量子点浓度的PMMA聚合物薄膜中的胶体CdSe/ZnS量子点(QDs)。采用近红外波段纳秒激光脉冲的Z扫描技术，研究了QDs浓度和激发泵浦能量对PMMA包覆CdSe/ZnS量子点非线性光学(NLO)特性的影响。观测到由饱和吸收导致的大有效非线性吸收系数(βeff～?10?13 esu)。发现适当浓度可增强NLO效应。此外还研究了激发能量对三阶非线性光学极化率实部、虚部及非线性折射率n2的影响。这项关于胶体量子点中光-物质相互作用的研究，将有益于光电子学、光调制和光子学等基于NLO的潜在应用。
关键词： 纳米光子学、半导体胶体量子点、冲击行为、Z扫描技术、非线性光学（NLO）特性
更新于2025-09-23 15:19:57
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使用不同波长测量空间光调制器的非线性特性
摘要： 本研究采用高灵敏度的Z扫描技术，测量了空间光调制器（SLM）在不同波长（红光和绿光）下的非线性光学特性，包括非线性折射率（NLR）和非线性吸收系数。该技术能够即时测量多种非线性光学参数，因而被视为适用于不同材料的最理想、最有效的方法之一。结果表明，不同波长下的非线性折射率数值相近，而绿光激光的非线性吸收更强。
关键词： Z扫描技术，向列相液晶，空间光调制器
更新于2025-09-23 02:10:47