合成条件对银纳米链近红外吸收性质的影响

采用湿化学法合成了银纳米链状材料.研究了不同的合成条件对材料的近红外吸收性质的影响,以获得具有良好的近红外吸收性质的银纳米材料.结果表明,常用的有机溶剂乙醇、甲苯、环己烷对于材料的结构都会产生影响,其中甲苯和环己烷对材料的结构影响较大.当水和甲苯/环己烷的比例为1∶1-1.5时,在800 nm-1200 nm就可获得较宽而且平坦的表面等离子共振吸收峰.吸收峰的强度会随着柠檬酸用量的增加而增加.还原剂NaBH4的用量对于调控吸收峰的位置起到了重要作用,在甲苯体系中,吸收峰会随着NaBH4用量的增加而逐渐红移.     

局域表面等离子效应的新应用

评述局域表面等离子体最新研究进展,介绍近年来在金属纳米颗粒和纳米结构的表面等离子体光学理论和实验研究上取得的一些成果,包括银纳米粒子的制备以及不同形状、尺寸等因素对局域表面等离子体光谱的影响、表面等离子体共振放大拉曼散射的增强、等离子激光、等离子非线性效应及局域表面等离子光热效应等.探讨表面等离子体光学结构在纳米尺度上对光的各种性质的调控以及局域表面等离子体在纳米生物光子学方面的新应用.     

金属核壳结构在不同介质环境中的表面等离子体消光特性研究

本文利用Mie散射理论计算了在不同介质环境中银纳米核壳结构的表面等离子共振消光谱,研究了内核的直径、金属壳层的厚度以及周围介质折射率对表面等离子共振特性的影响,结果表明,对于内核尺寸较小的核壳结构,外界折射率的增加所导致的自由电子振荡回复力的减小,不仅会引起共振峰的红移,还会导致消光强度的增大。同时,外界折射率环境对核壳的球模式和腔模式的耦合作用影响显著,折射率越高,耦合分裂越强烈,反对称模式共振峰越明显。     

银纳米颗粒-玻璃复合薄膜的三阶非线性光学性能

采用离子交换结合热处理方法,制备出银纳米颗粒-玻璃复合薄膜.利用光学吸收谱和Z-扫描技术研究了该复合薄膜的线性和三阶非线性光学性能.研究结果表明,延长热处理时间有利于提高银纳米颗粒尺寸和银纳米颗粒在玻璃中的体积分数,导致复合薄膜的三阶非线性系数增大.当熔盐中AgNO3/NaNO3的质量分数由0.1%提高到0.5%时,相同条件热处理后玻璃中银纳米颗粒的尺寸和体积分数有较大增长,复合薄膜的三阶非线性系数增大;进一步提高熔盐中AgNO3/NaNO3的质量分数,热处理后玻璃中银纳米颗粒的尺寸反而降低,但银纳米颗粒在玻璃中的体积分数增大,材料的三阶非线性系数不增反降.     

PLD制备FePt：MgO薄膜的结构及线性光学性能研究

采用脉冲激光沉积法（PLD）制备了FePt：MgO多层复合薄膜。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析了薄膜的结构;采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的线性光学性能。HRTEM分析表明基质MgO在单晶MgO衬底上同质外延生长,而FePt纳米颗粒周期性均匀地自组织嵌埋在MgO基质中。HRTEM的快速傅里叶变换（FFT）图表明,FePt纳米颗粒为富Pt的面心立方（FCC）结构的FePt3,其晶格常数αFePt3=3.90 。（1。=0.1 nm）。MgO基质与FePt纳米颗粒的界面分析表明,它们的界面处几乎不存在非晶层,只在FePt纳米颗粒与MgO基质的晶界线附近有少量的刃型位错。薄膜的紫外可见吸收谱结果表明,低脉冲数样品具有远紫外增透作用,高脉冲数样品存在3个表面等离子激元共振吸收峰,随FePt沉积脉冲数增加,吸收峰位置均发生红移,峰强逐渐减弱,峰强比规律变化。     

新材料与新工艺

<正>中科院合成具有超薄氧化物壳层的银纳米三角中国科学院长舂光学精密机械与物理研究所的研究人员利用溶胶—凝胶法,以银纳米三角为模型,合成了具有超薄氧化物(SiO_2或TiO_2)壳层的银纳米三角。氧化物壳层的厚度在2nm~15nm范围内连续可调,可以有效避免电子和空穴的复合,且不会影响银纳米三角的表面等离子共振增强效应。当银纳米三角加入到光伏器件中时,通常会带来几个方面的影响,如增强光散射、减小器件内     

Ag—MgF_2弥散结构复合薄膜的光学吸收特性

金属纳米颗粒和电介质基体构成弥散结构复合薄膜,由于局域表面发生等离子体共振效应,复合薄膜在一定光谱范围内会出现吸收峰增强的现象,而金属颗粒体积分数是影响共振吸收峰位置和强度的关键因素.分别采用有效介质理论和时域有限差分法对复合薄膜的吸收特性进行计算,讨论改变掺混颗粒体积分数对薄膜吸收率的影响.研究得出,随着体积分数的增加,更易在可见光波段产生强吸收峰.这一研究结果有助于掌握弥散结构复合薄膜吸收特性的影响机理.     

ZnO与银纳米颗粒表面等离子体耦合发光研究

将Ag离子注入到石英玻璃中形成Ag纳米颗粒并退火,用脉冲激光沉积法(PLD)在样品表面沉积ZnO薄膜,通过改变Ag纳米颗粒表面等离子体共振吸收强度,研究Ag纳米颗粒表面等离子体与ZnO薄膜的激子耦合效应.PL谱实验结果表明:Ag纳米颗粒与ZnO发生强烈的耦合使ZnO的发光增强,增强效果随Ag纳米颗粒等离子体的增强而增大,另一方面发光峰位发生红移,出现双峰现象.最后对耦合效应产生的机制进行了探讨.     

磁控溅射制备Au纳米颗粒及其局域表面等离激元共振特性研究

通过磁控溅射的方法在石英衬底上沉积了Au薄膜,经过热退火处理形成了不同表面形貌和尺寸的Au纳米颗粒。通过XRD、AFM和紫外可见光谱研究了薄膜的质量、表面形貌、尺寸和光谱特性,分析了不同表面形貌和尺寸的Au纳米颗粒对局域表面等离激元共振的影响。研究表明:随着退火温度的升高,Au薄膜由各向异性的蠕虫状结构逐渐变成规则的纳米颗粒,退火温度越高,Au纳米颗粒越接近于圆形,颗粒间距越大,导致局域表面等离激元共振峰位发生蓝移,半峰宽变窄;另外溅射时间对Au纳米颗粒的影响也很大,随着溅射时间的增加,颗粒尺寸变大,变得不再均匀,局域表面等离激元共振峰发生红移、宽化和向长波段上扬。     

考虑粘性泥沙运动的黄河口二维水沙输移数学模型

为研究黄河口的水沙输移规律,采用基于无结构三角网格下的有限体积法建立了平面二维水沙数学模型.模型中分别采用不同方法处理粘性和非粘性沙的输移源项,并引入经验证的粘性沙输移源项改进公式.采用已有的概化水槽冲淤试验资料对模型进行了验证,然后应用于1982年6月至1983年5月期间黄河口水沙输移的数值模拟,计算得到的潮位过程及冲淤量与实测资料符合较好,结果表明模型能够较好地模拟考虑粘性沙运动的黄河口非均匀沙不平衡输移.最后比较了不同泥沙输移源项处理方式对模拟结果的影响,计算表明在黄河口水沙输移数值模拟中需要采用非均匀沙模型并同时考虑粘性和非粘性泥沙的输移.     

Modulating absorption band of triangular silver nanoplates in aqueous solvent and on substrates using tannin as reducing agent

Triangular silver nanoplates in aqueous solvent and on the surface of quartz substrate have been synthesized by seed-mediated growth approach in the presence of tannin. It was found that both the amount of tannin and the small triangular silver nanoplate seeds added to the growth solution are the key factors to modulation absorption band of triangular silver nanoplates. The optical in-plane dipole surface plasmon resonance (SPR) bands of these Ag nanoplates can be tuned from 608 nm to 980 nm via tannin deoxidization method. The formation mechanism of triangular silver nanoplates was proposed. The tannin deoxidization method realizes a convenient modulation of the absorption band of Ag nanostructures within the visible near-infrared (IR) region both in aqueous solvent and on substrates under mild conditions.     

钴填充碳纳米管的微波吸收性能研究

分析了钴填充碳纳米管的磁性能,深入探讨了钴填充碳纳米管的微波吸收机理,对钴纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,理论结果与实验数据相吻合.研究结果表明:钴填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中钴纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果;随着钴填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率向低频...     

铁磁性金属填充碳纳米管的微波吸收机理研究

深入探讨了铁磁性金属填充碳纳米管的微波吸收机理,对铁纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,模拟结果与实验数据相吻合理论上证明了铁磁性金属填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中铁磁性金属纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果研究发现,随着铁磁性金属填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率vγ向低频方向移动,随着碳纳米管中铁磁性金属纳米粒子含量的增加,vγ向高频方向移动因此,通过改变样品厚度和碳纳米管中铁磁性纳米粒子含量,可以实现对微波的调谐吸收     

半连续Ag纳米薄膜显微图像的多重分形谱研究

多重分形谱是分形理论中最基本的一个数学概念,也是分形理论应用中最重要的一个方面。在解决实际问题中多重分形谱主要用来描述物理量不均匀的随机概率分布,通过对半连续Ag纳米薄膜显微图像结构形貌的分析和处理,以及通过薄膜显微图像多灰度概率测度进行多重分形谱分析,用多重分形谱描述随薄膜厚度变化的Ag颗粒的空间分布的不均匀性。实验结果表明,多重分形谱是一种有意义的表征参数,能够从多分形角度对薄膜中Ag厚度的空间分布均匀性和尺寸分布进行定量化的分析和解释。     

One-pot Synthesis of Mesostruetured Ag/Siliea Composite Films

Mesoporous silica films embedded with Ag nanoparticles were directly synthesized by a solgel dip-coating process, combining alkyl （ethylene oxide） surfactant as temple and tetraethoxysilane as inorganic precursor. The addition of Ag^＋ ion to the reaction sol was prior to the formation of films, followed by the heat treatment at 150℃ led to the creation ofAg nanoparticies. The formation ofAg nanoparticles and the change of its surface plasma resonance absorption were characterized by Uv-vis. The small angle XRD test indicated that the films had an ordered hexagonal mesoporous structure, of which the unit cell parameter was about 4.26 nm. The TEM images and EDS spectra of the samples have directly verified the presence of mono-dispersed Ag nanoparticles within the films, due to the confine effects of mesopores.     

In-situ growth of silver nanostructure on quartz glass substrates

Silver nanostructure compact aggregates on the surface of quartz glass substrates were synthesized by small gold seeds with the assistance of poly vinypyrrolidone (PVP) and irradiation of fluorescent lamp. The formation mechanism of silver nanostructure was proposed. The results show that both the PVP and the light irradiation are the keys to in-situ growth of silver nanostructure on quartz glass substrates. The silver nanostructure of the substrates which finally grow up to 150 nm after 20 h irradiation exhibits irregular shape, and some of nanoparticles stack to form bilayer. A new broad band appears in the absorption spectra of the substrates due to the interparticle dipole-dipole coupling of surface plasmon resonance response of the triangular silver nanoplate particles, which red shifts 600–800 nm as the particles grow up. The substrates have an emission band centered at 400 nm on their fluorescence spectra, and the fluorescence intensity shrinks as the average size of the silver nanostructure increases. The strongest SERS signal of SERS-active substrate is fabricated after 16 h.     

Ag@TiO_2核壳纳米粒子的制备与红外发射率研究

在TX-100/环己烷/正己醇/水组成的油包水（W/O）体系中,采用微乳液法制得Ag@TiO2核壳纳米粒子.采用透射电镜（TEM）,X线衍射（XRD）,红外光谱（IR）和紫外可见光谱（UV-Vis）等对其形貌和物相进行分析.利用IR-1红外发射率测量仪测定复合粒子在8～14μm波段的红外发射率.结果表明：该核壳纳米粒子粒径约50 nm,内核为面心立方的金属Ag,外壳为无定型的TiO2.被TiO2包覆后Ag核的紫外共振吸收峰与纯胶体Ag相比发生了微弱红移.高反射性能的金属Ag的引入使该核壳结构复合物的红外发射率明显降低,最低可降至0.483.Ag@TiO2核壳纳米粒子的红外发射率随着外层TiO2结晶性能的提高而下降.     

GZO@TiN 纳米流体光学性能探究

近年来, 纳米流体在太阳能光热利用方面极具前景。核壳结构纳米颗粒可以耦合多种材料的不同波段效应,调控光谱吸收波段, 实现太阳能的全光谱捕获吸收。将在长波具有高吸收的氧化锌掺杂镓 (GZO) 和在可见吸收好 的氮化钛 (TiN) 形成 GZO@TiN 核壳结构复合纳米颗粒, 可以发挥两种材料的优点。进一步, 从调节材料的尺寸和核壳材料出发, 探究 GZO@TiN 复合结构纳米流体的光谱特性变化规律。结果表明, 当 TiN 为核、GZO 为壳时, 可以 显现两种材料的共振效应;当 GZO 为核、TiN 为壳时, 长波区域的吸收峰消失。当浓度为 10^?4 , 光学厚度为 10 mm时, TiN(壳)/GZO(核) 纳米流体的平均吸收率高达 100%。此工作对核壳结构复合纳米颗粒的光谱调控、吸收以及外壳、核心材料的选择有着一定的帮助。     

晶格畸变能的尺寸效应

为了更好地计算纳米材料晶格畸变能的尺寸效应,基于原子键能与表面热力学理论,提出了一个热力学模型.研究发现,随着晶粒尺寸的变小,纳米材料的晶格畸变能是不断增大的,且在20 nm以下时,这种变化将变得十分显著.随后,对该模型进行了讨论与验证,结果表明:模型给出的结果与实验数据接近,能较好地解释晶格畸变的尺寸效应.