尺寸依賴的Ag-TiO2納米復(fù)合膜的光致變色及全息光存儲(chǔ)性質(zhì)研究.pdf

1、Ag/TiO2是一種新型無(wú)機(jī)光致變色材料，因?yàn)椴煌叽绾托螤畹你y粒子的不同的等離子共振吸收特性，以及周圍的介電和物理環(huán)境的影響，使得薄膜在不同波長(zhǎng)的可見光照射下，不同尺寸和形狀的銀粒子對(duì)不同波長(zhǎng)的可見光具有不同的吸收和散射效率，因而產(chǎn)生顏色變化現(xiàn)象，薄膜由原來(lái)的棕褐色變?yōu)槿肷涔獾念伾?，并且這種顏色變化是可逆的過(guò)程，在紫外光的照射下能夠產(chǎn)生逆向的顏色變化。相關(guān)研究表明，薄膜在可見光照射下的變色是因?yàn)殂y粒子中的導(dǎo)帶電子在外場(chǎng)的作用下集體振蕩

2、激發(fā)出高能熱電子而產(chǎn)生的銀納米粒子的溶解，產(chǎn)生銀離子，粒子尺寸發(fā)生變化，對(duì)入射光的吸收下降，散射增強(qiáng)，因而會(huì)呈現(xiàn)入射光的顏色;在紫外光照下的褪色過(guò)程是因?yàn)槎趸伭Ｗ釉谧贤夤庹障庐a(chǎn)生電子空穴對(duì)，銀離子得到部分電子，重新被還原。Ag/TiO2的這種光致變色特性在比色傳感器，光電器件，以及高密度多波長(zhǎng)光學(xué)存儲(chǔ)方面有廣闊的應(yīng)用前景。
　　為了系統(tǒng)全面的分析和研究Ag/TiO2納米復(fù)合薄膜的光致變色和全息存儲(chǔ)機(jī)理，并且提高其全息存儲(chǔ)性質(zhì)，

3、用提拉膜的方法制得不同厚度的TiO2薄膜，再通過(guò)紫外光催化還原硝酸銀不同時(shí)間的方法在制得的TiO2薄膜上沉積不同濃度的銀粒子。用532nm波長(zhǎng)的激光對(duì)Ag/TiO2薄膜進(jìn)行吸收燒孔實(shí)驗(yàn)，分析薄膜中銀粒子的光氧化速率（光致變色速率），發(fā)現(xiàn)銀粒子平均尺寸較小的薄膜光致變色速率較快。之后，以兩束相干的532nm激光作為寫入光，一束632nm紅光作為探測(cè)光，對(duì)薄膜進(jìn)行全息存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光柵響應(yīng)時(shí)間和薄膜的光致變色速率密切相關(guān)，而衍射效率則取決

4、于銀粒子的百分含量?；谶@些結(jié)果，提出了Ag/TiO2薄膜光致變色速率及其光柵響應(yīng)時(shí)間的尺寸依賴性，即薄膜的光致變色速率決定于薄膜中銀粒子的尺寸分布。小尺寸的銀粒子由于其氧化還原電位較低，電子在光照激發(fā)下能夠更容易的從Ag粒子的費(fèi)米能級(jí)躍遷到二氧化鈦的導(dǎo)帶，完成銀粒子在被光照下的失電子氧化過(guò)程。此外，用長(zhǎng)波激光(808nm)照射薄膜，可以改變薄膜中Ag粒子的尺寸分布，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵響應(yīng)時(shí)間的調(diào)控;通過(guò)延長(zhǎng)光催化沉積銀的時(shí)間來(lái)提高薄膜中銀