石墨烯-氧化鐵有機(jī)玻璃的可控制備及光學(xué)非線(xiàn)性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，激光技術(shù)作為21世紀(jì)即將廣泛被人們所應(yīng)用的技術(shù)，其周邊的相關(guān)研究也日益增多，其中對(duì)于光限幅材料以及器件的研究作為一個(gè)新興的領(lǐng)域正越來(lái)越多地受到科研工作者們的關(guān)注。光限幅器件主要應(yīng)用了材料的非線(xiàn)性光學(xué)特性，石墨烯/氧化鐵納米復(fù)合材料是由兩種廣受關(guān)注納米材料構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，在非線(xiàn)性光學(xué)方面也展現(xiàn)出了很大的潛力。本文合成了核殼結(jié)構(gòu)的石墨烯（Graphene）/氧化鐵納米復(fù)合材料并與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）摻雜制備有

2、機(jī)玻璃，測(cè)試了其非線(xiàn)性光學(xué)性質(zhì)，具體內(nèi)容如下：
　　1、石墨烯/氧化鐵納米復(fù)合材料的制備。
　　本文通過(guò)熱水浴法首先合成G/FeOOH復(fù)合納米材料，通過(guò)多種溫度和多種時(shí)間的氫氬和空氣退火嘗試后后，合成出核殼結(jié)構(gòu)的 G/Fe2O3納米復(fù)合材料。運(yùn)用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、X射線(xiàn)衍射（XRD）、X射線(xiàn)光電子光譜（XPS）等多種大型材料表征方法對(duì)材料進(jìn)行測(cè)試后，證明了其結(jié)構(gòu)的完整性和正確性，材料組成為石墨烯和γ-F

3、e2O3，證實(shí)了通過(guò)氣態(tài)柯肯達(dá)爾效應(yīng)合成空心結(jié)構(gòu)顆粒的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性。
　　2、石墨烯/氧化鐵/聚甲基丙烯酸甲酯（G/ Fe2O3/PMMA）有機(jī)玻璃的制備。
　　將 G/Fe2O3納米復(fù)合材料與甲基丙烯酸甲酯（MMA）均勻混合后，通過(guò)催化劑的作用，采用澆鑄法將混合液倒進(jìn)模具中，自然冷卻后制成G/Fe2O3/PMMA有機(jī)玻璃。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變G/Fe2O3納米復(fù)合材料的添加量，制作了三組測(cè)試用有機(jī)玻璃作為對(duì)照。此方法制作的有

4、機(jī)玻璃厚度均為1 mm，表面光滑，透光性良好。
　　3、G/Fe2O3/PMMA有機(jī)玻璃的非線(xiàn)性光學(xué)性能研究。
　　實(shí)驗(yàn)中對(duì)有不同添加量制成的 G/Fe2O3/PMMA有機(jī)玻璃都進(jìn)行了非線(xiàn)性吸收和非線(xiàn)性散射測(cè)試，G/Fe2O3/PMMA有機(jī)玻璃對(duì)不同入射激光能量展現(xiàn)出不同的非線(xiàn)性吸收性質(zhì)。低入射能量時(shí)，顯示出飽和吸收特性，高入射能量時(shí)則顯示出反飽和吸收特性。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)添加量的不同會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生直接影響。文中介紹的G/Fe