化合物半导体纳米复合材料的制备和结构及光学特性研究

利用溶胶－凝胶工艺和原位生长技术制备了Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体纳米复合材料，得到了ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄｘＨｇ－ｘＴｅ（ｘ＝１＝０．７）纳米微晶与多孔ＳｉＯ２凝胶玻璃的复合材料。用ＸＲＤ研究了不同复合材料的结构特点，利用吸收光谱和透射光谱研究了复合材料的光学特性，发现纳米微晶的禁带宽度大于其相应体材料的禁带宽度，并且复合材料具有明显的非线笥光特性。用简并四波混频测试了样品的三阶非线性     

溶胶-凝胶法制备纳米SnO2微晶生长的电镜表征

利用溶胶-凝胶法制备纳米SnO2粉体中发生的团聚和微晶生长现象与加热时间和加热温度有直接的关系。利用透射电子显微镜对四种不同制备条件下生成的纳米SnO2粉体观察可以发现凝胶前驱物水解后形成的SnO2微晶尺度在5纳米以下。这些微晶随加热时间长短发生不同程度的团聚,当加热温度高于400℃时团聚的微晶开始重新结晶生长,在600℃全部生长为块状单晶,并可以观察到生长形成的枝晶。本工作结对为溶胶-凝胶法制备纳米SnO2的工艺改进提供了理论依据。     

二氧化硅材料的应用

本文概述了溶胶-凝胶法制备光学石英玻璃的工艺过程，并就二氧化硅在微晶玻璃和膜技术方面的应用热点课题进行了简介。     

熔融-分相法制备纳米TiO2的光催化性能

利用熔融-分相法制备了以多孔玻璃为载体的纳米TiO2光催化材料,以甲基橙为被降解物,研究了不同条件下的光催化活性,并与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2的光催化活性进行了对比.实验结果表明:不同的光源、光照时间和催化剂颗粒粒度对光催化活性都有较大的影响;与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2有类似的光催化活性.     

熔融-分相法制备纳米TiO2的光催化性能

利用熔融-分相法制备了以多孔玻璃为载体的纳米TiO2光催化材料,以甲基橙为被降解物,研究了不同条件下的光催化活性,并与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2的光催化活性进行了对比.实验结果表明：不同的光源、光照时间和催化剂颗粒粒度对光催化活性都有较大的影响;与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2有类似的光催化活性.     

纳米TiO2/玻璃膜的制备及其光催化性能

以钛醇盐为原料, 采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/玻璃薄膜. XRD、AFM和厚度分析表明,纳米TiO2/玻璃薄膜中TiO2为锐钛矿型结构, 粒径为纳米级, 三层膜的总厚度为200#nm.通过调节热处理温度, 能有效控制薄膜中粒子的大小.UV-VIS吸收光谱表明,TiO2/玻璃薄膜可以有效地降解罗丹明B染料废水,其光催化活性随TiO2粒径的减小而增大,受膜厚增加的影响不大.     

纳米生物活性玻璃形貌与粒径控制研究

摘要：以聚乙二醇（PEG）为分散剂,采用溶胶-凝胶技术结合冷冻干燥法制备了纳米生物玻璃(NBG).研究了PEG分子量和用量对纳米生物玻璃粒径和形貌的影响.采用热重-差热分析确定了纳米生物玻璃的烧结温度,并利用FTIR,TEM和XRD对其进行了表征.热重-差热分析结果表明：NBG的烧结温度为650 ℃,烧结后得到的生物玻璃为非晶态的.采用PEG-200制备的NBG为微米级颗粒,PEG-10 000制备的NBG粒径为50~80 nm,形状为空心球状;PEG-20 000制备的NBG,其形状为长条形的纳米棒(10×100 nm).随着PEG浓度的增加,其粒径愈小.     

纳米级Mn-Zn软磁铁氧体磁粉溶胶-凝胶法制备

目的提高超细粉合成反应活性,降低合成温度,改善超细粉烧结性能,从而提高锰锌铁氧体的性能。方法应用溶胶-凝胶法制备软磁Mn-Zn铁氧体磁粉。用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对粉体材料进行分析表征,并用振动样品磁强计(VSM)测定样品的饱和磁化强度和矫顽力。结果所得样品为纳米级单相Mn-Zn铁氧体,其晶粒大小约为40 nm,M=0.14 552 EMU,HC=11 480 Oe,这表明该纳米级Mn-Zn铁氧体不具有超顺磁特性,而具有很好的活性。结论采用溶胶-凝胶法制备的纳米级Mn-Zn铁氧体磁粉,可以用来制备高性能的软磁Mn-Zn铁氧体材料。     

TiO2纳米薄膜的制备与性能研究

文章采用溶胶-凝胶法、浸渍提拉法在玻璃表面上制备TiO2纳米薄膜。通过XRD、SEM等表征手段,对其晶型、粒径、光催化脱色性、透光率和耐蚀性等进行研究,研究结果证实TiO2纳米薄膜/玻璃具有纳米粒径且分布均匀,透光率相当于普通玻璃的70%,该膜具有结合力强、耐蚀性好、对低质量浓度甲基橙溶液的氧化脱色活性高等特点。     

溶胶—凝胶法制备钛酸铅细粉

本文对用溶胶－凝胶法制备肽酸铅（ＰＴ）压电细粉的工艺进行了探索，对制备出的样品分别进行了红外光谱分析，Ｘ射线衍射分析及扫描电镜分析等，结果表明，采用本溶胶－凝胶工艺可以制备出结晶性好，粒径为纳米级的ＰＴ细粉。     

金属掺杂对半导体薄膜光学性质的影响

研究了射频溅射法制备的半导体膜的光学特性.通过样品透射谱分析,发现在半导体In2O3材料中掺入金属Fe颗粒的薄膜中,电子的带间跃迁由In2O3的直接跃迁变为间接跃迁;随Fe所占体积份数的增加,局域态尾变宽,带隙变窄.这是由于掺入Fe颗粒后,母体材料与金属颗粒的界面处表面态增多,以及母体材料的非晶化引起的.     

Mn掺杂GaSb的电子结构和光学性质

采用第一性原理方法,交换关联泛函采用局域密度近似,并对计算体系电子的库仑能进行了修正,即采用LDA+U的方法计算研究了Mn掺杂GaSb半导体材料的能带结构和光学性质.研究结果表明:Mn掺杂GaSb体系(Mn-GaSb)的光学性质得到了有效改善,大大提升了对红外光区、远红外光区光子的吸收幅度,其中Mn替代Ga(Mn@Ga...     

Quantum Size-Dependent Third-Order Nonlinear Optical Susceptibility in Semiconductor Quantum Dots

The density matrix approach has been employed to investigate the optical nonlinear polarization in a single semiconductor quantum dot(QD). Electron states are considered to be confined within a quantum dot with infinite potential barriers. It is shown, by numerical calculation, that the third-order nonlinear optical susceptibilities for a typical Si quantum dot is dependent on the quantum size of the quantum dot and the frequency of incident light.     

Enhancement of chaotic carrier bandwidth in a semiconductor laser transmitter using self-phase modulation in an optical fiber external round cavity

A novel method to enhance the bandwidth of a chaotic carrier from a delayed feedback semiconductor laser transmitter is pre- sented using self-phase modulation (SPM) in an optical fiber external round cavity. A physical model of the laser dynamics is established under the condition of optical feedback light with the SPM effect in the fiber path. A formula for frequency detuning of the optical dual-feedback under SPM is theoretically deduced. The results show that the nonlinear phase shift caused by SPM has ...     

特种光纤及器件研究

特种光纤及器件在光纤通信、光纤传感、光纤激光等领域有非常广泛的应用.近年来,上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室将纳米技术与特种光纤及器件相结合,开展了特种纳米半导体掺杂光纤、抗辐射光纤、包层模谐振光纤以及量子点光纤放大器等方面的研究,并探索了它们在宽光谱光放大、特种光纤传感器等方面的应用.     

Preparation and optical properties of solid solution semiconductor (Zn x Cd1−x S) doped silica glasses

Semiconductor(Zn_xCd_1−x S) doped silica glasses were prepared by Sol-Gel process andin situ growth technique. The structure of the materials was characterized by X-ray diffraction technique, the particle size of semiconductor crystallites from X-ray patterns was estimated less than 10 nm. From absorption spectra, it is obtained that the absorption edges shifted to short wavelength direction when Zn contents increased, and the absorption edge can be adjusted from 2.46 eV to 2.96 eV by controlling Zn contents. The third-order nonlinear optical susceptibility was studied at 532 nm with 8 ns pulse laser by degenerate four wave mixing (DFWM) technique.     

由透射率研究非线性玻璃非线性系数的理论分析

通过非线性玻璃吸收光谱中非本征吸收区的透射率分析非线性玻璃的非线性系数。把非线性玻璃中光电场满足的Ｍａｘｗｅｌｌ方程变换为一个非线性自治一阶常微分方程组,数值求解得到非本征吸收区的透射率随非线性玻璃非线性系数的大而单调减小的数值关系,指出非本征吸收区的透射率的不同反映了非线性玻璃非线性系数的不同,这为分析比较不同尺寸的半导体量子点玻璃的非线性系数提供了一种方便实用的方法。     

新型有机/无机复合非线性光学材料制备及特性

用溶胶 -凝胶 (Sol_Gel)法制备了含对硝基偶氮苯酚 (NHA)和分散橙 3(DO3)生色团的两种掺杂型有机 /无机复合非线性光学 (NLO)材料 ,并通过FTIR、1H_NMR、UV_VIS、DSC和二次谐波信号 (SHG)测量等方法对它们的制备过程和NLO性能进行了考察 .实验结果表明 :两种掺杂型聚合物膜的最高掺杂量分别为w =7.2 %和w =11.3% ;二阶非线性光学系数 (d33)值分别为 2 .91× 10 - 8esu和 6.14× 10 - 8esu ;两种聚合物膜的常温稳定性都较好 ,90d后d33 值都能保持其初值的 85%以上 ,373K下 10h后d33值也能保持其初值的 50 %左右 .     

Cavity solitons as pixels in semiconductor microcavities

Cavity solitons are localized intensity peaks that can form in a homogeneous background of radiation. They are generated by shining laser pulses into optical cavities that contain a nonlinear medium driven by a coherent field (holding beam). The ability to switch cavity solitons on and off and to control their location and motion by applying laser pulses makes them interesting as potential 'pixels' for reconfigurable arrays or all-optical processing units. Theoretical work on cavity solitons has stimulated a variety of experiments in macroscopic cavities and in systems with optical feedback. But for practical devices, it is desirable to generate cavity solitons in semiconductor structures, which would allow fast response and miniaturization. The existence of cavity solitons in semiconductor microcavities has been predicted theoretically, and precursors of cavity solitons have been observed, but clear experimental realization has been hindered by boundary-dependence of the resulting optical patterns-cavity solitons should be self-confined. Here we demonstrate the generation of cavity solitons in vertical cavity semiconductor microresonators that are electrically pumped above transparency but slightly below lasing threshold. We show that the generated optical spots can be written, erased and manipulated as objects independent of each other and of the boundary. Numerical simulations allow for a clearer interpretation of experimental results.     

N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯的表征及光学性质研究

合成并表征了N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯,制备了掺N-(对硝基苯偶氮苯)-苯胺基苯聚合物薄膜,并测试其光谱特性和折射率.根据光谱特性分析用632.8 nm的He-Ne激光用光泵浦测试法研究了薄膜光致双折射效应.结果表明该样品薄膜具有良好的光学性质并有望成为新型的光信息存储材料.