本文選題：鋅納米顆粒 + 鈮酸鋰晶體��； 參考：《深圳大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,對鋅納米顆粒材料和鈮酸鋰晶體的研究已經(jīng)成為材料領(lǐng)域和光學(xué)領(lǐng)域中的一個熱點。早在二十世紀(jì)八十年代,人們發(fā)現(xiàn)不同金屬離子注入到鈮酸鋰晶體后形成金屬納米顆粒復(fù)合材料,其材料的光學(xué)性質(zhì)會發(fā)生不同的變化,這些新的變化使得金屬離子注入的鈮酸鋰晶體得到廣泛的應(yīng)用,尤其是在太赫茲領(lǐng)域。本文采用金屬離子注入技術(shù)分別將三種不同劑量的鋅離子注入到x和z切向的鈮酸鋰基質(zhì)中,并對樣品進(jìn)行600℃高溫氧化退火,通過X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)實驗對制備的樣品進(jìn)行表征。利用太赫茲時域光譜(THz-TDS)系統(tǒng)、紫外分光分度計以及傅里葉紅外光譜儀中研究了樣品在太赫茲、紫外以及紅外波段范圍內(nèi)的光譜特性。本文主要研究內(nèi)容及其結(jié)果如下:1.利用離子注入技術(shù)將劑量為0.6×1017ions/cm2、1.2×1017ions/cm2和1.8×1017ions/cm2的鋅離子注入到x和z切向的鈮酸鋰晶體中;再在1200℃氣氛真空管式爐中高溫氧化退火,將鋅納米顆粒氧化成氧化鋅納米顆粒。2.通過XPS和XRD實驗對制備的樣品進(jìn)行表征。XPS實驗表明鋅離子已經(jīng)成功地注入到鈮酸鋰基質(zhì)中,鋅顆粒的尺寸在納米量級,鋅離子在樣品表面呈現(xiàn)近高斯分布,高溫氧化退火使得樣品中的鋅離子向表面或內(nèi)部擴散。XRD實驗表明樣品中的氧化鋅具有兩種晶面。3.基于透射型THz-TDS實驗系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)提取方面,利用QA法獲得折射率和消光系數(shù)的值,并通過時域波形重建法驗證所得的折射率和消光系數(shù)的準(zhǔn)確性,同時,采用Matlab編寫了“THz-TDS提取樣品參數(shù)”軟件,進(jìn)一步證明本實驗所采用的數(shù)據(jù)處理方法的準(zhǔn)確性和可行性。4.利用THz-TDS實驗系統(tǒng)分析了樣品在太赫茲波段范圍內(nèi)的透射特性以及光學(xué)參數(shù)變化情況。實驗結(jié)果表明,鋅離子的注入使得樣品在某些特定的頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)透射增強現(xiàn)象。5.基于紫外分光分度計和傅里葉紅外光譜儀,分別研究了樣品在紫外波段和紅外波段范圍內(nèi)的吸收系數(shù)變化情況。實驗結(jié)果表明,在紫外和紅外波段范圍內(nèi),鋅離子的注入使得樣品的吸收邊和峰值吸收系數(shù)發(fā)生了紅移現(xiàn)象,注入的鋅離子半徑與晶體中鈮離子和鋰離子的半徑不同,導(dǎo)致主吸收峰的位置發(fā)生偏移;鋅離子的注入使得x切向鈮酸鋰晶體出現(xiàn)透射增強,z切向鈮酸鋰晶體出現(xiàn)透射降低。
[Abstract]:In recent years, the research of zinc nanoparticles and lithium niobate crystals has become a hot spot in the field of materials and optics. As early as the 1980s, people found that different metal ions implanted into lithium niobate crystals to form metal nanoparticles composite materials, their optical properties will change differently. These new changes make metal ion implanted lithium niobate crystal widely used, especially in terahertz field. Three different doses of zinc ions were implanted into x and z tangent lithium niobate substrates by metal ion implantation technique, and the samples were annealed at 600 鈩，

本文編號：1957664