尺寸依賴的Ag-TiO2納米復合膜的光致變色及全息光存儲性質研究.pdf

1、Ag/TiO2是一種新型無機光致變色材料，因為不同尺寸和形狀的銀粒子的不同的等離子共振吸收特性，以及周圍的介電和物理環(huán)境的影響，使得薄膜在不同波長的可見光照射下，不同尺寸和形狀的銀粒子對不同波長的可見光具有不同的吸收和散射效率，因而產生顏色變化現(xiàn)象，薄膜由原來的棕褐色變?yōu)槿肷涔獾念伾⑶疫@種顏色變化是可逆的過程，在紫外光的照射下能夠產生逆向的顏色變化。相關研究表明，薄膜在可見光照射下的變色是因為銀粒子中的導帶電子在外場的作用下集體振蕩

2、激發(fā)出高能熱電子而產生的銀納米粒子的溶解，產生銀離子，粒子尺寸發(fā)生變化，對入射光的吸收下降，散射增強，因而會呈現(xiàn)入射光的顏色;在紫外光照下的褪色過程是因為二氧化鈦粒子在紫外光照下產生電子空穴對，銀離子得到部分電子，重新被還原。Ag/TiO2的這種光致變色特性在比色傳感器，光電器件，以及高密度多波長光學存儲方面有廣闊的應用前景。
　　為了系統(tǒng)全面的分析和研究Ag/TiO2納米復合薄膜的光致變色和全息存儲機理，并且提高其全息存儲性質，

3、用提拉膜的方法制得不同厚度的TiO2薄膜，再通過紫外光催化還原硝酸銀不同時間的方法在制得的TiO2薄膜上沉積不同濃度的銀粒子。用532nm波長的激光對Ag/TiO2薄膜進行吸收燒孔實驗，分析薄膜中銀粒子的光氧化速率（光致變色速率），發(fā)現(xiàn)銀粒子平均尺寸較小的薄膜光致變色速率較快。之后，以兩束相干的532nm激光作為寫入光，一束632nm紅光作為探測光，對薄膜進行全息存儲的實驗，發(fā)現(xiàn)光柵響應時間和薄膜的光致變色速率密切相關，而衍射效率則取決

4、于銀粒子的百分含量?；谶@些結果，提出了Ag/TiO2薄膜光致變色速率及其光柵響應時間的尺寸依賴性，即薄膜的光致變色速率決定于薄膜中銀粒子的尺寸分布。小尺寸的銀粒子由于其氧化還原電位較低，電子在光照激發(fā)下能夠更容易的從Ag粒子的費米能級躍遷到二氧化鈦的導帶，完成銀粒子在被光照下的失電子氧化過程。此外，用長波激光(808nm)照射薄膜，可以改變薄膜中Ag粒子的尺寸分布，從而實現(xiàn)對光柵響應時間的調控;通過延長光催化沉積銀的時間來提高薄膜中銀