“纳米金属团簇复合薄膜的制备和研究”取得创造性成果

日期 2004-04-22　来源：　作者：港澳台办王逸　【大中小】　【打印】　【关闭】

　　由国家自然科学基金委员会与香港研究资助局共同资助，由中国科学院物理研究所杨国桢院士、香港科技大学温维佳教授联合承担的科研课题“具有巨大光学非线性的纳米金属团簇复合薄膜的制备和研究”日前在安徽省合肥市进行了结题总结。该研究课题2001年启动，通过双方科学家3年的共同努力，已经很好地完成了预定研究计划，并取得了一些创造性成果，主要有：金属团簇纳米复合薄膜有极强的非线性光学效应，在光频变换、光开关等方面有重要的应用前景。课题组在金、银、铁和碳酸钡复合薄膜，以及金和铁二元纳米金属团簇薄膜制备、研究方面作了大量工作；在制备的碳酸钡薄膜上嵌入直径10多纳米的金和银颗粒(直径可调节)，得到了三阶非线性光学系数c（3）达到8x10-6esu的复合薄膜，是目前国际上报道最大的数值。课题组研制出一种新型的金/铁二元纳米金属团簇复合薄膜，成功地使吸收在c（3）共振峰处淬灭，从而大大提高了c（3）/a 优值比，达到1.15x10-10，比迄今国际上报道的纳米复合薄膜的优值比提高一个数量级，开创了一种新的提高优值比的方法。首次在制备纳米复合薄膜的过程中引入高压电场，研究了电场对薄膜吸收性质的影响并得到了如下结果：外加电场可调制复合薄膜的等离子体共振频率，使得薄膜吸收系数的峰值连续可调并可产生高达100纳米的移动。从而可望在所需光波波段大大提高纳米金属复合薄膜的c（3）/a比值。研究了电场中不同介质颗粒间的相互作用，以及电场中的金属颗粒的集聚规律，并初步制备了具有各向异性分形结构的金属颗粒薄膜材料。同时，还发现了一些电场中颗粒相互作用的新现象。　　受自然科学基金会港澳青年合作基金资助，由温维佳教授与中国科学院物理研究所合作进行的“巨电流变效应”课题也取得了骄人的成绩，他们制备的材料剪切强度可超过130千帕，研究成果居世界领先地位。温维佳教授在多层（20层）金属团簇薄膜方面也作了很好的工作，并可望引申出人工结构材料新的制备方法。　　三年来，课题组在国内外发表SCI收录的论文25篇。同时本项目还培养了一批博士研究生。今后，课题组将对共振淬灭和提高电流变液综合性能等问题继续进行深入研究。