飞秒脉冲制备纳米颗粒

研究人员发现了一种利用低功率、稳定飞秒激光脉冲制备大小均匀纳米颗粒的方法，而且只要改变烧蚀时的背景气体就可以制出不同的颗粒结构，如立方体、核一壳结构体。制成的纳米颗粒均匀散落在基质上，而不会出现集聚的情况。研究人员称，这种技术的优点之一就是简单，而且与基质材料无关，不需要加热过程。这意味这纳米颗粒可以沉积在热敏基质上，如玻璃、塑料和聚合物薄膜。     

激光诱导银纳米颗粒薄膜和微结构

利用可见激光诱导化学沉积方法在玻璃基底上制备纳米银薄膜和微结构。玻璃样品池中装满柠檬酸钠和硝酸银的混合透明溶液,当一束可见连续激光正入射样品池一段时间后,在辐照区域的玻璃内壁上便可以形成一层光亮的银膜。银膜沉积的速度受到激光功率密度、激光波长、辐照时间以及混合溶液的浓度等条件的影响。利用X射线衍射、原子力显微镜和拉曼光谱仪等手段对制备的薄膜的成分、表面形貌和拉曼活性等性质进行了表征和分析。利用此方法制备的银膜具有良好的表面增强拉曼散射活性。同时,利用双光束干涉的方法在玻璃基底上诱导出不同周期的银纳米颗粒光栅。     

激光蒸发冷凝法制备纳米颗粒的研究现状

从激光蒸发冷凝法制备纳米颗粒种类、工艺研究、性能研究和基础理论研究4个方面对该方法的国内外现状进行了综述,并对存在的问题及今后的发展方向提出了自己的看法。     

激光烧蚀法制备氧化锌纳米颗粒及其光谱特性

采用激光烧蚀法，在不同功率条件下，制备出氧化锌纳米颗粒，并对其进行了尺寸表征、光致发光和拉曼光谱测量。结果表明：在不同功率条件下获得的氧化锌纳米颗粒尺寸分布均为10～50 nm，但是随着激光烧蚀功率的增加，颗粒的凝聚程度增大，导致其光致发光谱发生红移;而其拉曼光谱不发生变化。最后，对氧化锌纳米颗粒的激光烧蚀机制进行了解释。     

利用准分子激光制备晶体和半导体的纳米粒子

利用准分子脉冲激光（ＸｅＣｌ，λ＝３０８ｎｍ）对Ｓｉ，红宝石和钛宝石靶进行消融，从而得到ＳｉＯ２和红宝石、钛宝石的钠米级粉末。用透射电镜对粉末的物质形态进行分析，并对消融产生的纳米颗粒在其颗粒大小及分布上予以分析统计。     

激光烧蚀Ag纳米颗粒的制备和光学特性

利用Nd:YAG(523 nm)脉冲激光器对处于去离子水中的Ag片进行激光烧蚀,得到了Ag纳米颗粒与去离子水形成的Ag纳米胶体体系.由于制备这种Ag纳米胶体的是一种物理过程,所以具有较高的纯净性;由于这种Ag纳米胶体中无任何氧化剂或还原剂等外来杂质的干扰,具有非常好的纯净性和很好的表面增强Raman散射(SERS)活性.以对羟基苯甲酸(PHBA)作为探针分子,对这种增强基底的效果进行检测;并用量子化学中的理论模拟计算方法,对比研究了实验和理论的结果.     

脉冲激光技术用于亚稳态纳米晶材料的制备

文中描述了我们最近发展的一种制备亚稳态纳米晶材料的脉冲激光技术即脉冲激光诱导液－固界面反应法。这种方法已经成功地合成了金刚石、碳氮等一系列重要的超硬纳米晶材料。     

脉冲激光烧蚀法制备Ag纳米粒子胶体

为了研究激光参数对Ag纳米粒子胶体的影响,采用不同重复率和能量密度的脉冲激光对蒸馏水中的Ag靶烧蚀10 min来制备Ag纳米粒子胶体.通过透射电镜(TEM)和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计分析了Ag纳米粒子胶体的大小、形貌和吸收光谱,同时由Image-ProPlus软件分析计算了粒子的平均粒径及其分布.结果表明,由重复率为10 Hz,能量密度为4.2 J/cm2的脉冲激光烧蚀10 min后制备的Ag胶体纳米粒子平均粒径最小(D=17.54 nm),粒径分布最窄(δ=36.86 nm),且形貌较均匀.从而证实了通过调节激光参数来控制纳米粒子尺寸和形貌的可行性.另外,在实验基础上,应用熔化生长"与爆炸"模型讨论了激光烧蚀工艺参数对Ag纳米粒子胶体的影响规律.     

激光能量密度对原位生成纳米石墨的影响

研究了直径尺度为50 m的片状石墨,在不同激光能量密度的辐照下,原位生成纳米粒状石墨的微观结构及形貌,初步探讨了激光辐照参数与微米石墨原位生成纳米石墨之间的规律。采用高分辨透射电镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对制备的纳米石墨的晶体结构及显微形貌进行了测试、分析。试验结果表明:在激光能量密度为5.00 kJ/cm2时,试样由微米片状石墨原位生成分散性较好的、平均粒径为245 nm的球状石墨;在激光能量密度提高到6.25 kJ/cm2时,样品原位生成双向生长的椭球状石墨,有团聚现象产生,平均粒径为240 nm;在激光能量密度达到12.50 kJ/cm2时,微米片状石墨转变成大量的球状石墨,平均粒径为61.5 nm;在激光能量密度继续增加到13.75 kJ/cm2时,产物呈现小颗粒附着在大颗粒上的现象,粒径范围为150~500 nm,平均粒径达280 nm。     

半导体/介质纳米颗粒镶嵌材料的超快激光光谱学

报道了近年来半导体 /介质纳米颗粒镶嵌材料中超快过程的激光光谱学的主要测量方法和技术、探测结果、机理分析和我们的一些见解。     

波长与功率密度对激光烧蚀制备纳米粒子的影响

用TEA CO2 激光烧蚀方法制备了NiSO4 /Ni (Ac) 2 纳米粒子,其化学成分与靶材原料 十分相似,其中含少量Ni2O3。当采用被靶材物质直接吸收的激光谱线9P (18) 、9R (18)时,纳米粒子的保成分性较好,得到粒径10～20nm、分散性良好的圆形粒子,其功率密度阈值为1. 6×108w / cm2 ,其反应机理主要是共振吸收以及激光支持爆轰波的作用;当采用不被靶材物质直接吸收的激光谱线10P (18)时,得到粒径为20～25nm、分散性良好的方形粒子,其功率密度阈值为1. 9 ×108w / cm2 ,其反应机理主要是自聚焦和内爆轰的作用。当其它条件相同时,功率密度较大则粒子的粒度更细。     

激光烧蚀法制备纳米银胶体及其特征研究

利用Nd：YAG激光器1064nm激发光照射金属Ag表面，通过控制光照时间，制备出纳米金属Ag胶体。利用透射电子显微镜(TEM)，对胶体Ag粒子的尺寸及形态进行观测表明，这些胶体为粒径介于5—35nm的纳米体系，并对其进行了紫外—可见吸收光谱的研究。对经过激光照射后的金属Ag表面进行了扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)的测量结果显示，该表面的组糙度平均为60nm。     

激光烧蚀制备按尺寸自然分离的纳米Si晶粒

提出了一种将激光烧蚀制备的纳米Si晶粒按尺寸大小进行分离的新方法。在10 Pa高纯环境气体Ar下,采用波长为308 nm的XeCl准分子激光器,固定激光单脉冲能量密度为3 J/cm2,激光烧蚀电阻率为3000Ω.cm的高纯单晶Si靶,在等离子羽轴线正下方2.0 cm处平行放置一系列单晶Si或玻璃衬底来收集纳米Si晶粒。拉曼(Raman)谱测量结果显示,在距靶平行距离为0.5-2.8 cm范围内,所制备的薄膜中均有纳米Si晶粒形成。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的表面形貌,对图中的纳米Si晶粒统计分析表明,随着离靶平行距离的增大,所形成的纳米Si晶粒的平均尺寸逐渐减小。从烧蚀动力学角度对实验结果进行了定性解释,因为不同尺寸的纳米Si晶粒获得了不同的水平速度,所以在重力作用下实现了尺寸的自然分离。     

激光烧蚀铁丝法制备γ-Fe2O3纳米粉

提出脉冲激光烧蚀细丝制备纳米粉末的新方法，并根据该方法设计和制作了相应的纳米粉末制备装置。采用该方法和相应的实验装置，以Ф0．5mm的纯铁细丝为原料，在一定压力的N2和O2的混合反应气氛中获得了磁性γ-Fe2O3纳米粉末。γ-Fe2O3纳米粉末在形貌上呈链状．单个颗粒基本呈球形；纳米粉末的粒度均匀，平均粒径约为19nm，而且基本不存在硬团聚。为了对比研究，在同样的实验条件下进行了激光烧蚀铁块状靶材制备γ-Fe2O3纳米粉末的研究。与激光烧蚀块状靶材不同，激光烧蚀细丝法在烧蚀机理上实现了对靶材的整体爆炸式蒸发，从而大幅度提高了纳米粉末的产量。在400W的功率下．激光烧蚀铁丝制备的γ-Fe2O3纳米粉末的产率为1．8g／h，是同等条件下烧蚀块状Fe靶材制备纳米粉末产率的6倍。     

Nanomaterials via Laser Ablation/Irradiation in Liquid: A Review

Laser ablation of solid targets in the liquid medium can be realized to fabricate nanostructures with various compositions (metals, alloys, oxides, carbides, hydroxides, etc.) and morphologies (nanoparticles, nanocubes, nanorods, nanocomposites, etc.). At the same time, the post laser irradiation of suspended nanomaterials can be applied to further modify their size, shape, and composition. Such fabrication and modification of nanomaterials in liquid based on laser irradiation has become a rapidly growing field. Compared to other, typically chemical, methods, laser ablation/irradiation in liquid (LAL) is a simple and “green” technique that normally operates in water or organic liquids under ambient conditions. Recently, the LAL has been elaborately developed to prepare a series of nanomaterials with special morphologies, microstructures and phases, and to achieve one‐step formation of various functionalized nanostructures in the pursuit of novel properties and applications in optics, display, detection, and biological fields. The formation mechanisms and synthetic strategies based on LAL are systematically analyzed and the reported nanostructures derived from the unique characteristics of LAL are highlighted along with a review of their applications and future challenges.     

抽运染料激光主振荡-功率放大链的固体激光脉冲时序控制

对于多台固体激光器抽运的脉冲染料激光主振荡-功率放大(MOPA)链,在放大器中,抽运激光与染料种子激光不仅在空间上要求匹配,而且激光脉冲在时间上也要求匹配。为此,提出了进行激光脉冲时序的控制方法。该方法采用光纤、光开关和随机重复采样等技术实现快速激光脉冲的计算机数据采集。根据实验,抽运和染料激光脉冲的时间匹配最好时,它们的峰值几乎是重合的,由此提出以脉冲峰值处作为延迟时间的测量点来排除脉宽变化的影响,以及采用二次多项式曲线拟合的数据处理技术来排除峰值处延迟时间的测量干扰,实现抽运激光脉冲时序纳秒级的测量和闭环控制。控制系统的手动单步控制误差和延迟时间测量误差小于±0.2 ns,闭环控制精度可达±1 ns。     

飞秒、皮秒激光烧蚀金属表面的有限差分热分析

为描述飞秒激光烧蚀金属表面过程，对双温方程进行了约化。用有限差分法对飞秒、皮秒脉冲激光在金属表面烧蚀过程的温度场进行了一维数值模拟。分析了在飞秒领域对双温方程约化的合理性。计算模型对电子与光子耦合系数的大小对金属表层电子温度的影响进行了分析。同时考虑不同脉宽、不同能流及功率密度大小的因素。发现电子与晶格耦合系数影响材料表面电子的温升及电子与晶格温度耦合时间；与皮秒激光比较。脉冲功率密度是影响电子最终温度的主要因素；飞秒激光烧蚀金属材料的厚度可达到表层厚度(吸收系数的倒数)量级。     

掠入射光栅调谐脉冲染料激光器的复合腔研究

从理论上分析了掠入射光栅调谐复合腔染料激光器的运转特性,得到了复合腔激光线宽变窄与输出能量增加的条件,实验结果与理论一致。     

紫外激光刻蚀多层线路板初步研究

描述了固体倍频紫外激光在 35 5nm和 2 6 6nm ,不同聚焦透镜实验条件下 ,对多层电路板的微刻蚀实验 ,进行了其传热一维模型的理论推导 ,并得到了在实验条件下最佳的理论参数为波长 2 6 6nm ,峰值功率大于 2× 10 6J/s ,聚焦透镜焦距为 2 0 0mm ,为激光修复多层线路板的工业应用提供了一定的实验依据