金属硫族化合物纳米颗粒的制备与非线性光学性质研究

摘要

本论文以有机溶剂热法制备了金属硫族化合物纳米颗粒,并对其微观结构和非线性光学性质进行了表征,探讨了不同分散剂作用下硫化铅量子点所表现出来的不同的微观结构和非线性光学响应机制。还设计了一种制备硒化银量子点的工艺流程,并对其微结构和光学非线性进行了研究,发现了一种之前未被报道过的光致再生长效应,讨论了这种效应对材料为结构和非线性光学效应的影响,并对其产生机制进行了阐述。主要内容概括如下:
　　1.以有机溶剂热法为基础,设计制备了PbS量子点和Ag2Se量子点。其中,根据分散剂的不同,PbS量子点分为 PbS-甲苯量子点,PbS正己烷量子点和 PbS四氯化碳量子点。
　　2.利用高分辨透射电子显微镜和紫外可见吸收光谱仪对上述量子点的微结构和吸收光谱结构进行了分析,讨论了分散剂对于 PbS量子点晶粒生长和激子吸收产生的影响。发现了Ag2Se量子点的再生长现象。
　　3.利用拉曼光谱研究了上述量子点的分子振动模式,比较了三种不同分散剂下PbS量子点拉曼吸收峰的变化,研究了Ag2Se量子点的拉曼散射特征曲线。
　　4.利用单光束Z扫描技术研究了样品的非线性光学性质并计算出了PbS量子点的非线性折射系数。观察并阐述了光致再生长效应对 Ag2Se量子点非线性光学响应的作用。

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第1章 前言

1.1. 纳米材料概述

1.2. 半导体纳米材料的特征

1.3. 纳米颗粒材料的合成与制备

1.4. 硫化铅量子点的制备工艺及应用概述

1.5. 纳米材料的结构表征和光学非线性测量

1.6. 半导体纳米材料的三阶光学非线性

1.7. 单光束Z扫描技术概述

1.8. 单光束Z扫描理论的局限性

第2章 金属硫化物量子点的合成原理与工艺

2.1. 引言

2.2. 硫—油胺(油酸)前驱液制备金属硫化物纳米颗粒

2.3. 硫—油胺(油酸)溶剂热法的反应机制

2.4. PbS量子点合成工艺设计

2.5. 本章小结

第3章 金属硫族化合物量子点微结构和非线性光学表征

3.1. 硫化铅量子点的制备

3.2. 硫化铅量子点的结构表征

3.3. PbS量子点的单光束Z扫描分析

3.4. 硒化银量子点的制备与表征

第4章 结论和展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文

附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目