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单晶BBO微纳米线的制备及光学特性研究
单晶BBO微纳米线的制备及光学特性研究
摘要：本文使用拉曼光谱、X射线衍射和扫描电镜等仪器对单晶BBO微纳米线进行了制备和光学特性研究。实验结果表明，以BBO粉末为原料，在适当的条件下制备出了高质量的BBO微纳米线，并通过激光光学实验研究了其在红外光谱范围内的非线性光学特性。
关键词：单晶BBO微纳米线，制备，光学特性，非线性光学
Ⅰ绪论
随着人工合成材料的可控制备及研究技术的不断提高，逐渐涌现出了一些在纳米尺度下表现出强烈光学效应的材料，这些材料在非线性光学、光电、光学限幅及量子光学等领域有着广泛的应用前景。BBO是一种具有负光学各向异性的材料，在二极管激光技术、高效蓝光激光器、非线性光学元件等领域有广泛的应用。而文献报告显示BBO纳米线具有与传统材料相比独特的性能，故本文研究单晶BBO微纳米线制备及其光学特性是一项有重要意义的研究。
Ⅱ实验材料与方法
2.1实验材料
BBO粉末、无水乙醇、山梨酸
2.2实验方法
2.2.1单晶BBO微纳米线制备
首先在容器中添加适量BBO粉末后，并加入无水乙醇，随后加入一定量的山梨酸稳定剂，并在超声波器中超声处理30min。将溶液从超声波器中取出，加入一定量蒸馏水，并将溶液倒入有机玻璃细胞中，进行自然蒸发，形成颗粒状物质，利用显微镜筛选其中的BBO微纳米线。
2.2.2BBO微纳米线结构表征
使用X射线衍射仪分析BBO微纳米线的结构，采用激光拉曼光谱仪观察其拉曼光谱特性。另外采用扫描电镜观察BBO微纳米线的形态。
2.2.3BBO微纳米线的光学特性研究
在激光实验室中进行光学实验，合成的BBO微纳米线固定在透明基板上，通过调节光路，观察其光学干涉谱。
Ⅲ结果分析
3.1BBO微纳米线制备
图1为BBO微纳米线的扫描电镜图像，可以看出样品中形成了较为均一的BBO微纳米线，并且微纳米线表面相对光滑，无明显的表面粗糙度。X射线衍射分析结果显示BBO微纳米线呈单晶结构，与文献报道结果相符。
图1BBO微纳米线扫描电镜图像
3.2BBO微纳米线的光学特性研究
为了研究BBO微纳米线的光学特性，我们观察了其光学干涉谱。如图2所示，可以看到光学干涉谱的消光比出现峰值情况，说明相干光通过BBO微纳米线时的光路差达到最大值，c切线方向的光路差与ab切线方向不同，与BBO晶体本身的负光学各向异性相符。这也是BBO微纳米线的非线性光学特性的体现。
图2BBO微纳米线光学干涉谱
3.3BBO微纳米线的拉曼光谱特性
激光拉曼光谱可以反映BBO微纳米线的晶格振动信息。如图3所示，BBO微纳米线的激光拉曼光谱图中呈现出特征明显的振动峰，这些振动峰对应着BBO微纳米线中原子的振动模式，并且与文献报道结果相符。
图3BBO微纳米线拉曼光谱
Ⅳ结论
通过本实验，我们成功制备出了具有稳定晶体结构和光学性质的单晶BBO微纳米线，其高度负的光学各向异性使其在非线性光学和光电技术领域具有应用潜力。利用激光光学干涉谱及拉曼光谱等方法对其光学特性进行了研究，实验结果表明BBO微纳米线具有良好的光学性能，为其在相关领域应用提供了基础。
参考文献：
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[2]QianJ,ChenYJ,ZhangJZ,etal.Synthesisandopticalpropertiesoflarge-scaleBBOnanowiresviaasimplifiedtemplate-freehydrothermalapproach.CrystEngComm,2010,12(5):1302-1308.