ZnO基纳米复合激光材料的制备及其近场增强激发效应-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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ZnO基纳米复合激光材料的制备及其近场增强激发效应

项目名称：ZnO基纳米复合激光材料的制备及其近场增强激发效应
项目类别：面上项目
批准号：50472008
申请代码：E0209
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：许小亮
负责人职称：教授
依托单位：中国科学技术大学
批准年度：2004

中文摘要：

ZnO基纳米复合材料由三个部分构成: 对激发光透明的衬底、合适的纳米金属夹层、以及纳米ZnO基微晶薄膜。由底面入射的激发光在金属颗粒间的散射,可产生一种很强的非线性近场光学共振增强效应- - 表面等离子激元，可局域地将入射光增强10/sup2量级，因此可作为ZnO基纳米激光材料的激发光源。和既往纳米粉末随机激光研究中的直接激发方式相比较，我们研制的ZnO基纳米复合材料不仅可显著地降低激发域值，而且对临界激发体积以及颗粒尺寸不再予以限制。本课题的另一特色在于摈弃金颗粒这一传统的在大于600nm的波段产生表面等离子激元的材料，而采用适用于紫外波段的新金属材料，将为宽禁带半导体纳米材料的发光机理及应用研究开辟一条新的方向。

中文主题词：纳米金属；纳米ZnO; 表面等离子激元；发光增强效应

英文摘要：

nanometal; nano ZnO; surface p

英文主题词： nanometal; nano ZnO; surface p

结论摘要：

本项目中ZnO基激光增强复合材料由四个部分构成: 对激发光透明的衬底、纳米ZnO基微晶薄膜、限制Froster效应的纳米隔层、以及纳米金属颗粒顶层。由底面入射的激发光在金属内表面产生一种很强的非线性近场光学共振增强效应- - 表面等离子激元，可局域地将入射光增强数倍至数十倍量级，因此可作为ZnO基纳米激光材料的激发光源。和既往纳米粉末随机激光研究中的直接激发方式相比较，我们研制的ZnO基纳米复合材料不仅可显著地降低激发域值，而且对临界激发体积以及颗粒尺寸不再予以限制。在本课题实施过程中发现了另一重要问题，即金属顶层外表面需要做数十至数百纳米级的粗糙表面加工或自组装处理，方可把得到增强的近场光转化为可发射的远场光，且由于波矢补偿效应，顶发射光具有一定的空间角度- - 这与国外同期的研究结果是一致的。因此在后续研究中，我们将着重于研究"纳米半导体荧光量子点/纳米隔层/纳米金属颗粒"荧光增强复合材料，以使顶发射光在任意空间角度都可探测- - 这将为荧光增强型LED顶发射材料或高效荧光涂料的开发奠定基础。

成果综合统计