全光开关用过渡金属Fe、Co、Ni量子点玻璃的制备及三阶非线性光学性质的研究
结题报告
批准号:
51502066
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
钟家松
依托单位:
学科分类:
E0201.人工晶体与玻璃材料
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王昕、余华、周洋、包文浩、吴波
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
将过渡金属纳米晶稳定在玻璃基体中,不仅有效地解决了过渡金属纳米颗粒易氧化、易团聚等问题,且磁性Fe、Co、Ni纳米颗粒可显著提高玻璃的非线性光学性能。所得玻璃在外加磁场和低能量激光的作用下有望产生超快非线性光学响应,在全光开关等领域具有巨大的应用前景。因此,本项目拟采用可控易操作的溶胶-凝胶法制备具有大非线性的过渡金属Fe、Co、Ni量子点玻璃。通过调节纳米颗粒尺寸、掺杂方式、掺杂浓度等,对玻璃中量子点的微结构及形成机理进行研究,探讨该掺杂玻璃的稳定性、光学性能、响应时间、光学损耗、磁学性能等因素的最佳结合点。采用Z-scan 技术深入探讨该量子点玻璃的三阶非线性光学性能的影响因素,完善其三阶非线性效应的产生机理;研究该量子点玻璃的品质因子,建立含过渡金属量子点玻璃的微结构与三阶非线性光学特性的关系,为其在全光开关领域的应用提供理论和技术支持。
英文摘要
By stabilizing the nanoparticles in the glass substrate, the problems of transition metal nanoparticles for being easily oxidized and aggregated can be solved effectively. Importantly, the nonlinear optical properties of the glass could be enhanced significantly by the magnetic Fe, Co, Ni nanoparticles. The ultrafast nonlinear optical response of the as-obtained glass could be produced under the operation of external magnetic field with low-energy laser, demonstrating the great potential applications in the all-optical switching. Therefore, the transition metal Fe, Co, Ni quantum dots glass with large third order nonlinearity will be prepared by the easy-operation and controllable sol-gel method. The microstructure and formation mechanism of these quantum dots in glass will be investigated in detail by adjusting the sizes of the nanoparticles, the doping patterns and the doping concentration. Meanwhile, the optimal parameters to combine the stability, optical properties, the response time, optical loss, and magnetic performance of the glass would be explored. The various factors which affect the third-order nonlinear optical property will be intensively discussed by the Z-scan technique, and then the third-order nonlinear mechanism of glass will be optimized. In addition, the figure of merit of quantum dots glass will also be investigated, and the relation of microstructure of transition metal quantum dots and third-order nonlinear optical properties of glass will be established. Further, it would be expected to provide the theoretical and technical support for the application in the all optical switching of the as-obtained transition metal Fe, Co, Ni quantum dots glass.
非线性光学材料因为在光电子技术和信息领域有很大的潜在应用价值,引起了广泛的关注。其中,金属纳米晶玻璃复合材料更成为了研究重点。目前的金属纳米晶玻璃在非线性领域方面的研究工作主要集中于贵金属纳米晶的研究,而对成本更低的过渡金属纳米晶玻璃却鲜少涉及。尤其是,将过渡金属纳米晶稳定在玻璃基体中,不仅有效地解决了过渡金属纳米晶易氧化、易团聚等问题,还可显著提高玻璃的非线性光学性能。因此,本项目采用溶胶-凝胶技术结合气氛热处理路线,制备了各种类型的含过渡金属(Ni, NiO, Cu3.8Ni, C0.81Ni0.19 , Fe2O3, Fe3O4和Co)纳米晶的钠硼硅玻璃。通过调节纳晶尺寸、掺杂方式、掺杂浓度等,对玻璃中纳米晶的微结构及形成机理了进行研究。通过Z-scan 技术深入探讨该类量子点玻璃的三阶非线性光学性能的影响因素,建立含过渡金属量子点玻璃的微结构与三阶非线性光学特性的关系,为其在全光开关领域的应用提供理论和技术支持。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Efficient rare-earth free red -emitting Ca2YSbO6: Mn4tM(M = Lit Nat Kt Mg21 phosphors for white light -emitting diodest
用于白光发光二极管的高效无稀土红光 Ca2YSbO6: Mn4tM(M = Lit Nat Kt Mg21 荧光粉)
DOI:10.1039/c8dt00992a
发表时间:2018
期刊:Dalton Transactions
影响因子:4
作者:Zhong Jiasong;Chen Daqin;Chen Xiao;Wang Keyuan;Li Xinyue;Zhu Yiwen;Ji Zhenguo
通讯作者:Ji Zhenguo
Novel red-emitting Sr2LaSbO6:Eu3+ phosphor with enhanced D-5(0)-> F-7(4) transition for warm white light-emitting diodes
新型发红光 Sr2LaSbO6:Eu3 荧光粉,具有增强的 D-5(0)-> F-7(4) 跃迁,适用于暖白光发光二极管
DOI:10.1016/j.dyepig.2017.07.019
发表时间:2017
期刊:DYES AND PIGMENTS
影响因子:4.5
作者:Zhong Jiasong;Xu Ming;Chen Daqin;Xiao Guanghui;Ji Zhenguo
通讯作者:Ji Zhenguo
Synthesis and spectroscopic investigation of Ba3La6(SiO4)(6):Eu2+ green phosphors for white light-emitting diodes
白光发光二极管用Ba3La6(SiO4)6:Eu2绿色荧光粉的合成及光谱研究
DOI:10.1016/j.cej.2016.10.109
发表时间:2017
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Zhong Jiasong;Chen Daqin;Yuan Yongjun;Chen Leifeng;Yu Hua;Ji Zhenguo
通讯作者:Ji Zhenguo
Mn4+, Li+ co-doped SrMgAl10O17 phosphor-in-glass: application in high-power warm w-LEDs
Mn4、Li共掺SrMgAl10O17玻璃荧光粉:在高功率暖色白光LED中的应用
DOI:10.1039/c7dt02090b
发表时间:2017
期刊:Dalton Transactions
影响因子:4
作者:Zhong Jiasong;Xu Wei;Chen Qingli;Yuan Shuo;Ji Zhengguo;Chen Daqin
通讯作者:Chen Daqin
Study on the iron oxide/glass nanocomposite materials: fabrication, microstructure and ultrafast nonlinear optical properties
氧化铁/玻璃纳米复合材料的研究:制备、微观结构和超快非线性光学性能
DOI:10.1007/s10854-017-7712-x
发表时间:2017-08
期刊:JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS
影响因子:2.8
作者:Lin Sai;Fang Jiali;Huang Yunyun;Zhang Yijun;Zhong Jiasong;Xiang Weidong;Liang Xiaojuan
通讯作者:Liang Xiaojuan
基于结构调控荧光寿命型温度探针的构筑及热成像应用
  • 批准号:
    12374372
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    钟家松
  • 依托单位:
面向植物照明用的Mn4+掺杂材料结构裁剪和远红光余辉性能研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    钟家松
  • 依托单位:
国内基金
海外基金