研究目的
分析脉冲持续时间、脉冲能量及液体温度对液相激光烧蚀法合成的不同硬度与熔点的金属（铟、锡、锌、钨）纳米颗粒（NPs）的形成过程、形貌特征及非线性光学性质的影响。
研究成果
脉冲持续时间对纳米粒子尺寸有显著影响，超短脉冲产生的粒子更小。对于铟等低硬度金属，脉冲能量和液体温度对其形貌影响甚微，但对高硬度金属影响较大。非线性光学特性取决于纳米粒子浓度，并受探测波长和强度的影响。这些发现凸显了激光参数在调控纳米粒子特性以实现光电子学应用中的重要性。
研究不足
该研究仅限于特定金属（铟、锡、锌、钨）和液体（蒸馏水）。非线性光学测量存在误差范围（γ和β的误差为±25%），且形态会随时间变化，可能影响重现性。使用不同的激光系统和参数可能会引入变异性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用液相激光烧蚀法（蒸馏水为介质）从金属靶材（铟、锡、锌、钨）合成纳米颗粒。通过改变脉冲持续时间（5纳秒、200皮秒、60飞秒）、脉冲能量及液体温度来研究其影响。使用Z扫描技术分析非线性光学特性，通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见吸收光谱和X射线衍射（XRD）研究形貌特征。
2：样品选择与数据来源：
根据硬度与熔点差异选取铟、锡、锌、钨金属靶材。将纳米颗粒悬浮液制备于蒸馏水中并进行时效分析。
3：实验设备与材料清单：
设备包括激光器（Nd:YAG、钛宝石）、透镜（150毫米与400毫米焦距）、石英比色皿、CCD相机（Thorlabs）、光电二极管、示波器、计算机、位移平台、紫外-可见分光光度计（Cary系列，安捷伦科技）、扫描电镜（S-4800，日立）、透射电镜（JEM 2100F，日本电子）、X射线衍射仪（D8 Discover，布鲁克AXS）。材料包含蒸馏水与金属靶材。
4：实验流程与操作步骤：
激光脉冲聚焦于盛有蒸馏水的石英比色皿内金属靶材表面。烧蚀过程中移动比色皿以避免局部过热。烧蚀后对悬浮液进行多波长/强度条件下的吸收光谱、形貌（SEM/TEM）、成分（XRD）及非线性光学特性（Z扫描）分析。
5：数据分析方法：
基于标准公式从Z扫描曲线计算非线性吸收系数（β）与折射率系数（γ）。通过SEM/TEM图像分析形貌与粒径分布，XRD图谱确定成分组成。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
UV-vis absorption spectrometer
Cary Series
Agilent Technologies
Measuring absorption spectra of nanoparticle suspensions
-
SEM
S-4800
Hitachi
Studying morphology and size of nanoparticles
-
TEM
JEM 2100F
Jeol
Analyzing morphology and microstructure of nanoparticles
-
Ti:sapphire laser
Spitfire Ace
Spectra-Physics
Providing laser pulses for ablation and Z-scan studies
-
CCD camera
Thorlabs
Analyzing spatial characteristics of probe beams for Z-scan measurements
-
XRD
D8 Discover
Bruker AXS
Determining chemical composition and structure of nanoparticles
-
Nd:YAG laser
Providing laser pulses for ablation
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
