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激光烧蚀铂纳米颗粒氧化石墨烯复合材料的 光学与热学性能
摘要： 采用激光烧蚀技术在氧化石墨烯水溶液中合成铂纳米颗粒，以研究铂-氧化石墨烯纳米复合溶液的光学线性、非线性和热学特性。通过不同烧蚀时间制备样品，利用紫外-可见光谱和透射电子显微镜图谱验证了氧化石墨烯溶液表面形成的球形铂纳米颗粒。随着烧蚀时间延长，颗粒尺寸减小，样品浓度和体积分数增大。采用紫外-可见光谱、Z扫描、热透镜和光声技术测定该纳米复合溶液的光学线性、非线性和热学特性。结果表明：线性与非线性折射率均随铂纳米颗粒体积分数增加而增大；通过空间自相位调制图样观察到，氧化石墨烯在铂纳米颗粒存在时其光学非线性特性得到增强，且该非线性随氧化石墨烯溶液中铂纳米颗粒体积分数增加而提升。分别采用热透镜法和光声法测得铂纳米颗粒-氧化石墨烯的热扩散率和热浸透率，其数值范围分别为0.0341×10?? m2/s至0.1223×10?? m2/s和0.163 W s1/2 cm?2 K?1至0.3192 W s1/2 cm?2 K?1。证实铂元素有效提升了氧化石墨烯的光学与热学性能。
关键词： 氧化石墨烯，z扫描，空间自相位调制，铂纳米颗粒，铂纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料，激光烧蚀，光声效应，热透镜效应
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过液相脉冲激光烧蚀法合成双层石墨烯纳米片并观察其可调非线性特性
摘要： 双层石墨烯纳米片（B-GNSs）通过在环境条件下采用简便的液相激光烧蚀技术，由干电池石墨电极合成。当1064 nm波长的纳秒脉冲Nd:YAG激光基频辐射入射时，产生的等离子体羽流促使块状石墨（BG）通过液相碳中间态在30分钟激光照射内转变为B-GNSs，且随着激光烧蚀时间进一步延长，层数呈现增加趋势。通过空间自相位调制技术测定了水相分散体系中合成材料的厚度依赖性相干非线性光学（NLO）响应。与B-GNSs相比，多层石墨烯纳米片（M-GNSs）表面含氧缺陷导致电子-空穴对数量减少，因此B-GNSs展现出更优异的NLO极化特性。此外，GNSs-水分散体系的厚度依赖性热导率和流体动力学性能使得其非线性光学响应随温度变化及泵浦激光强度改变而呈现可调谐特性。本研究的实验发现可作为从石墨废料制备石墨烯并开发未来非线性光子学器件的关键步骤。
关键词： 废料材料、非线性光学特性、光学特性、空间自相位调制、激光烧蚀、石墨烯纳米片
更新于2025-09-16 10:30:52