脉冲激光沉积Ag-BaTiO3纳米复合薄膜和其光学特性.pdf

脉冲激光沉积! " : # $ % & ’( 纳米复合薄膜及其光学特性! 杨光! ) " ) # 陈正豪" ) ! )( 华中科技大学光电子科学与工程学院, 武汉$ % & & ’$ ) " )( 中国科学院物理研究所, 北京! & & & ( & ) ( " & & ) 年! " 月( 日收到; " & & * 年% 月% ! 日收到修改稿) 在+ , - ( ! & & ) 基片上利用脉冲激光沉积技术制备了掺有. , 纳米颗粒的/ 0 1 2 - % 复合薄膜 3 通过 4 射线衍射对薄膜的结构进行了表征, 利用透射电子显微镜对. , 纳米颗粒的尺寸、形态进行了观测, 4 射线光电子能谱结果表明. , 呈金属态 3 在$ ! & —) & & 5 6 范围内观测到了. , 纳米颗粒引起的等离子振荡峰, 随着后处理温度和. , 颗粒浓度的增加, 吸收峰发生红移, 并出现了双峰现象 3 关键词: 金属纳米复合薄膜, 激光沉积, 光吸收) ! * * : ’( * ) , ( ! ! ) 7 ! 国家自然科学基金( 批准号: ) & & ! ! * ! 8 ) " ) 资助的课题 3 # 9 : 6 0 2 ; : , < 0 5 , = > ? @ A 3 B C ? 3 D 5 ! E 引言纳米复合薄膜是一类具有广泛应用前景的纳米材料, 它主要利用纳米粒子所具有的光、电、磁方面的特异性能, 通过复合从而赋予基体所不具备的性能 3 当金属纳米颗粒( 如. ? , . , , F ? 等) 镶嵌于介质薄膜( 如 G 2 - " , . ; " - % , 1 2 - " 等) 中[ ! —$ ] , 由于金属颗粒的表面等离子振荡( @ ? H I 0 D B J ; 0 @ 6 K 5 H B @ K 5 0 5 D B ) 效应, 导致在可见光范围内光吸收峰的出现, 并且随着金属纳米颗粒形状、尺寸和分布的变化, 其光学吸收峰出现蓝移或红移的现象 3 金属纳米复合薄膜的光吸收特性不仅与所选的金属材料有关, 而且与所选的基质材料也有关系 3 从以往的研究看, 金属纳米复合薄膜光学性质的研究主要集中于金属: 介质体系, 而对于金属: 铁电体体系的报道较少 3 / 0 1 2 - % 材料具有优良的铁电、压电、电光、光折变和非线性光学性能, 一直是研究者们关注的热点, 近年来有关掺杂/ 0 1 2 - % 薄膜材料的研究得到了很大的发展, 相继制备出 F B : / 0 1 2 - % , F K : / 0 1 2 - % , F C G : / 0 1 2 - % , L M : / 0 1 2 - % , 9 H : / 0 1 2 - % , + 5 : / 0 1 2 - % 等薄膜, 使得/ 0 1 2 - % 薄膜的各项性能得到很大提高 3 本工作将通过脉冲激光沉积( N O P ) 制备不同掺杂浓度的. , : / 0 1 2 - % 纳米复合薄膜, 对. , 金属颗粒的大小和分布进行了观测, 并对复合薄膜的光吸收特性进行了详细探讨 3 " E 实验/ 0 1 2 - % 靶材通过传统的陶瓷烧结工艺在! % $ & Q 保温" > 烧结而成, 利用电感耦合等离子体原子发射光谱( 7 F N : . 9 G ) 技术对其组分进行了测量, 结果表