本文關(guān)鍵詞：單壁碳納米管的超寬帶非線性光學吸收性質(zhì)研究

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【摘要】：納米材料被譽為是21世紀的重要材料,目前碳納米管是所有納米材料中國內(nèi)外學者研究的最熱衷的材料之一。在所有的納米材料中,碳納米管是最具代表性的材料之一,也是性能卓越的材料之一,其原因是碳納米管擁有特別的微觀結(jié)構(gòu)以及優(yōu)秀的化學和物理性質(zhì),這得益于碳納米管是一種一維納米材料,重量輕,具有柱狀外觀的一維量子線。目前國外和國內(nèi)對于碳納米管的光學性能、電學性能,以及兩者與其能帶結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的研究逐步深入。碳納米管表現(xiàn)出較強的光學各向異性,特別在紫外波段范圍有潛力成為傳統(tǒng)的價格昂貴的紫外波段光電器件的替代品。碳納米管具有很強的非線性光學性質(zhì),三階非線性光學效應使其可以被用做性能優(yōu)異的被動鎖模光纖激光器。碳納米管對紅外波段異常敏感,可以制作高靈敏度的紅外探測器。本論文首先對碳納米管的結(jié)構(gòu)、分類和性質(zhì)做了整體的介紹,并主要關(guān)注于碳納米管的非線性光學吸收性質(zhì),還介紹了幾種碳納米管在光電器件方面的應用。然后介紹了碳納米管的幾種制備方法,并詳細描述了本論文實驗所用樣品的制備過程。接著對三階非線性光學理論以及本論文用到的測試方法進行簡單的介紹。實驗部分著重于Z-scan的實驗結(jié)果與分析,輔助于泵浦探測的實驗結(jié)果加以驗證。最后是對全文的總結(jié)和對未來的展望。本論文主要研究成果和創(chuàng)新點是：我們首次對單壁碳納米管的非線性光學吸收性質(zhì)進行超寬帶表征,波段覆蓋可見光到近紅外,而且包括半導體性和金屬性的單壁碳管,最后描繪出超寬帶的單壁碳管可飽和吸收譜。本論文的研究成果有助于基于單壁碳管的非線性光學器件的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：單壁碳納米管 非線性光學吸收 Z-scan 超寬帶可飽和吸收譜
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 碳納米管簡介9-14
• 1.1.1 碳納米管的發(fā)現(xiàn)9-10
• 1.1.2 碳納米管的結(jié)構(gòu)特征10-11
• 1.1.3 碳納米管的分類11-13
• 1.1.4 碳納米管的性質(zhì)13-14
• 1.2 非線性光學簡介14-16
• 1.2.1 非線性光學概述14-15
• 1.2.2 非線性光學的發(fā)現(xiàn)15
• 1.2.3 非線性光學的發(fā)展15-16
• 1.3 碳納米管的非線性光學的研究進展與現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 基于碳納米管的被動鎖模激光器16-17
• 1.3.2 碳納米管紅外探測器17-18
• 1.3.3 碳納米管光學開關(guān)18
• 1.3.4 碳納米管場效應晶體管18
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容18-20
• 參考文獻20-23
• 第二章 碳納米管的制備23-30
• 2.1 碳納米管的幾種制備方法23-25
• 2.2 SWNT/CMC薄膜的制備25-26
• 2.3 SWNT/CMC薄膜的表征26-27
• 2.3.1 SWNT/CMC薄膜的線性吸收譜26
• 2.3.2 SWNT/CMC薄膜的掃描電鏡(SEM)圖像26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 參考文獻28-30
• 第三章 非線性光學理論和實驗技術(shù)30-38
• 3.1 三階非線性光學原理30-31
• 3.2 三階非線性吸收效應31-33
• 3.3 Z-scan實驗技術(shù)33-35
• 3.4 泵浦探測實驗技術(shù)35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 參考文獻37-38
• 第四章 單壁碳納米管在超寬譜范圍內(nèi)的Z-scan實驗結(jié)果與分析38-50
• 4.1 Z-scan實驗裝置38-40
• 4.2 Z-scan實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)分析40-45
• 4.3 其他低維納米材料的非線性光學性質(zhì)的研究45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 參考文獻48-50
• 第五章 總結(jié)與展望50-52
• 5.1 結(jié)論50-51
• 5.2 展望51-52
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文52-53
• 致謝53-54

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本文編號：1002499