Сравнение нелинейного оптического ограничения в растворах фуллеренов, суспензий углеродных наночастиц, суспензий и растворов нанотрубок

В таблице 7 приведено сравнение порогов оптического ограничения для растворов фуллеренов, суспензий углеродных наночастиц, суспензий и растворов углеродных нанотрубок.

Таблица 7. Сравнение порогов оптического ограничения для растворов фуллеренов, суспензий углеродных наночастиц, суспензий и растворов углеродных нанотрубок.

№	Вещество	Растворитель	Порог ограничения, Дж/см^2	Плотность энергии насыщения, Дж/см^2
	С60 -раствор	Толуол	0.21	0.1
	CBS-раствор	Вода	0.31	0.12
	ОСНТ-суспензия	Вода	0.31	0.11
	S-ОСНТ-суспензия	Вода	0.39	0.16
	S-ОСНТ-PPEI-EI*-раствор	Хлороформ	0.98	0.35
	S-МСНТ-суспензия	Вода	0.38	0.14
	S-МСНТ-PPEI-EI*-раствор	Хлороформ	0.64	0.26
	S-МСНТ-octadecylamine	Хлороформ	0.71	0.29
	С60-раствор	Толуол	0.7
	PVK**-МСНТs-раствор	Тetrahydrofuran	0.24
	PB***-МСНТs-раствор	О-dichlorobenzene	0.4

S- укороченные нанотрубки

* - poly(propionylethylenimine- co -ethylenimine)

** -poly(N-vinulcarbazole)

***- polybutadiene

Экспериментальные условия 1-8 [3]: длина волны 532 нм, длительность импульса 10 нс, начальное пропускание 70 %, диаметр луча 6 мм (измерения проводились в параллельных пучках). Экспериментальные условия 9-11[6]: длина волны 532 нм, длительность импульса 10 нс, начальное пропускание 70 %, измерения проводились в сфокусированных пучках, - образец помещался перед фокусом, - диаметр пятна на образце был равен около 246 mм.

Выводы.

1. Механизмы нелинейного оптического ограничения в суспензиях углеродных нанотрубок такие же, как и в суспензиях углеродных наночастиц (рассеяние на пузырьках углеродного пара и растворителя, рассеяние и поглощение в углеродной плазме). В растворах углеродных нанотрубок к этим механизмам добавляется механизм нелинейного оптического поглощения.

2. Суспензии и растворы нанотрубок эффективно ограничивают оптическое излучение в видимом и ближнем ИК-диапазоне.

3. Суспензии нанотрубок эффективно ограничивают оптическое излучение в диапазоне длительностей 3-100 нс (измеренные данные). Можно предположить, что лимитинг будет существовать и в микросекундном диапазоне, поскольку образовавшийся пузырек живет десятки микросекунд.

4. Эффективность ограничения в суспензиях углеродных нанотрубок сильно зависит от теплофизических свойств растворителя (эффективность выше у жидкостей с меньшей температурой кипения, меньшей вязкостью и меньшим коэффициентом поверхностного натяжения).

5. При внедрении в твердотельную матрицу, эффективность нелинейного ограничения может усилиться. Этим нанотрубки отличаются от фуллеренов и углеродных наночастиц. Однако, это требует дальнейшего изучения.

Дата добавления: 2015-06-28