氟化硼碳平面的第一性原理研究

基于第一性原理的理论计算,研究了不同氟化程度的BC3,BC5,BC7的稳定结构和电子特征,发现通过B原子替代C原子,F原子与平面结构的结合能力更强了,氟化的硼碳结构比氢化的硼碳结构更加稳定.研究发现:当只有C原子与F原子成键时,体系变成半导体,而当B原子与F原子成键时,即所有原子都与F原子成键,体系变成导体.通过不同程度的氟化,BC3发生半导体-金属的转变,BC5和BC7发生金属-半导体-金属的转变.理论分析表明,B原子的pz轨道对电学性质变化有较大影响.由于其丰富的电学特性,此类氟化硼碳平面在纳米电子器件领域中具有潜在应用,并且该结果对实验合成也有一定的指导意义.     

金属Fe薄膜的PLD制备及其非线性光学性质研究

采用脉冲激光沉积（PLD）技术在MgO基片上制备了金属Fe薄膜.利用原子力显微镜研究了不同制备温度对薄膜表面形貌的影响.x射线衍射分析表明沉积温度大于500℃时，Fe薄膜在MgO基片上有很好的结晶性，并有单一取向.通过z扫描方法测量了超薄Fe膜的光学非线性，得到了Fe薄膜的非线性折射率n₂＝709×10^-5cm²/ kW，非线性吸收系数 β＝-552×10^-3cm/W. 关键词： Fe薄膜 非线性 脉冲激光沉积     

金属纳米团簇复合薄膜Au/BaTiO3与Fe/BaTiO3的PLD制备及其光吸收特征

用脉冲激光沉积技术制备了掺杂纳米金属颗粒Au或Fe的BaTiO3复合薄膜.用透射电子显微镜和x射线光电子能谱表征了金属颗粒的形态和化学态.330-800nm范围的吸收谱研究表明,掺Au颗粒的BaTiO3薄膜在580nm附近有一个明显的共振吸收峰,而掺Fe颗粒的BaTiO3薄膜没有这样的吸收峰.用Mie散射理论对结果进行了分析.     

Au-BaTiO3复合薄膜的脉冲激光沉积制备及其非线性光学效应

利用脉冲激光沉积技术制备了掺杂金纳米颗粒的钛酸钡复合薄膜Au-BaTiO3,用高分辨透射电镜和X射线光电子能谱对薄膜进行了表征。从透射电镜照片可以看出,制备的样品中金颗粒大小约为2~3 nm,呈球形,均匀分布在载体介质中。X射线光电子能谱给出了Ba3d、Ti2p和Au4f电子芯能级结合能,结果表明载体介质是以BaTiO3的形式存在,而Au以金属的状态掺杂其中。330~800 nm范围的线性吸收谱表明样品中Au颗粒的共振吸收峰在500 nm附近。用单光束纵向扫描方法测量了样品的三阶非线性光学效应,使用的光源为调Q的YAG激光器,波长为532 nm,脉宽为10 ns,得到的非线性折射率和非线性吸收系数分别为-2.42×10-6esu和2.22×10-6m/W,表明了Au-BaTiO3复合薄膜有较大的非线性光学响应。     

Nonlinear optical properties of Au/PVP composite thin films

Colloidal Au and poly（vinylpyrrolidone） （PVP） composite thin films are fabricated by spin-coating method. Linear optical absorption measurements of the Au/PVP composite films indicate an absorption peak around 530 nm due to the surface plasmon resonance of gold nanoparticles. Nonlinear optical properties are studied using standard Z-scan technique, and experimental results show large optical nonlinearities of the Au/PVP composite films. A large value of χ^（3）/α up to 0.56× 10-^10esu·cm is obtained, which is comparable to the best values reported in metal/oxlde composite films.     

脉冲激光沉积法制备钛酸锶钡薄膜及其光电性质

用脉冲激光沉积技术制备了钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.6TiO3薄膜.用X射线光电子能谱和原子力显微镜分别分析了薄膜的化学组分和表面形貌.在交流信号为50 mV和100 kHz时测量了薄膜的介电系数和介电损耗随外加电场的变化关系,得出最高的介电可调率达到45%.利用单光束纵向Z扫描的方法研究了薄膜的非线性光学性质,得到非线性折射率为5.04×10-6cm2/kW,非线性吸收系数为3.59×10-6m/W,测量所用光源的波长为532 nm,脉宽为55 ps,表明Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜有较快的非线性光学响应.     

双空位掺杂氟化石墨烯的电子性质和磁性

基于密度泛函理论,计算了外来原子X(Al,P,Ga,As,Si)双空位替代掺杂氟化石墨烯的电子特性和磁性.通过对计算结果分析发现,与石墨烯的双空位掺杂类似,氟化石墨烯的双空位掺杂也是一种较为理想的掺杂方式.通过不同原子掺杂,氟化石墨烯的电子性质与磁性均发生很大变化:Al和Ga掺杂使氟化石墨烯由半导体变为金属,并且具有磁性;P和A8掺杂使氟化石墨烯变为自旋半导体;Si掺杂氟化石墨烯仍是半导体,只改变带隙且没有磁性.进一步讨论磁性产生机制获得了掺杂原子浓度与磁性的关系,并且发现不同掺杂情况的磁性是由不同原子的不同轨道电子引起的.双空位掺杂不仅丰富了氟化石墨烯的掺杂方式,其不同电磁特性也使此类掺杂结构在未来的电子器件中具有潜在应用.     

全息图数字再现中零级衍射斑的消除

分析了无透镜傅里叶变换全息图数字再现时零级衍射斑对再现像的影响，提出了用全息数字相减及数字重现来消除零级斑实现无零级数字全息再现的方法，给出了计算机模拟实验结果，并对再现结果作了分析。     

金属纳米团簇复合薄膜Au/BaTiO3与Fe/BaTiO3的PLD制备及其光吸收特征

用脉冲激光沉积技术制备了掺杂纳米金属颗粒Au或Fe的BaTiO₃复合薄膜.用透射电子显微镜和x射线光电子能谱表征了金属颗粒的形态和化学态.330—800nm范围的吸收谱研究表明，掺Au颗粒的BaTiO₃薄膜在580nm附近有一个明显的共振吸收峰，而掺Fe颗粒的BaTiO₃薄膜没有这样的吸收峰.用Mie散射理论对结果进行了分析. 关键词： 复合薄膜 金属颗粒 脉冲激光沉积 吸收谱     

Large third—order optical nonlinearity in Au nanomeytre particle doped BaTiO3 composite films near the resonant frequency

Nanometre-sized gold particles embedded in BaTiO₃ composite thin films (Au/BaTiO₃) were fabricated by the pulsed laser deposition technique. The films were grown on MgO (100) substrates at 700℃. The crystalline property of the films was studied with x-ray diffraction. X-ray photoelectron spectroscopy was used to check the Au composition and chemical nature for the deposited films. The absorption peak due to the surface plasmon resonance of Au particles was observed at the wavelength of about 570 nm, which increased as the metal particle size was increased. The nonlinear optical properties of the Au/BaTiO₃ films were determined using the z-scan method at the wavelength of 532 nm, which was close to the resonant frequency. The real and imaginary parts of the third-order nonlinear susceptibility χ⁽³⁾ at an Au concentration of about 6.7 at.% were determined to be 6.62×10^-7 esu and -6.24×10^-8 esu, respectively. The films showed a very large absorption, masking the nonlinear refraction effect at high metal concentrations.