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山东大学在离子束合成纳米颗粒光学特性研究中取得进展

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山东大学在离子束合成纳米颗粒光学特性研究中取得进展

发布时间:2018-03-27

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近日,山东大学陈峰课题组在《Nanoscale》(影响因子为7.367)上发表题为“Plasmonic nanoparticles embedded in single crystals synthesized by gold ion implantation for enhanced optical nonlinearity and efficient Q-switched lasing”(Nanoscale 10, 4228-4236, 2018; DOI: 10.1039/C7NR07304F)的研究论文,报道了金离子注入Nd:YAG单晶中纳米颗粒的合成及其光学特性。论文被选为Nanoscale当期的封底(back cover)。该论文的第一作者是博士研究生聂伟杰,通讯作者为陈峰教授。
 
  研究通过金离子注入和热退火处理在Nd:YAG晶体中合成了嵌入式纳米球颗粒,产生表面等离激元共振效应(SPR),使得Nd:YAG晶体在可见光波段的线性和非线性吸收都显著增强。其中,晶体的非线性吸收系数提升了5个数量级,同时表现出明显的可饱和吸收特性。利用Au:YAG作为饱和吸收体,实现了波长为639nm的调Q脉冲激光输出。另外,通过改变金离子的注入剂量可以有效调控材料的线性和非线性光学性质,从而为增强、调控介电材料的非线性性质提供了一种新的方案,为在脉冲激光产生中的应用提供了基础。