纳米金属粒子在纳秒脉冲激光照射下的特异破碎过程及其动力学研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11404286
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:27.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A2202.光与物质相互作用
- 结题年份:2017
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:魏高尧; 孔德龙; 付志杰;
- 关键词:
项目摘要
Small metallic particles in nanometer scale have broad absorption bandwidth covering UV to near-infrared region due to the surface plasmon resonance. The absorption spectrum is correlated to their geological size and shape. When the metallic nanoparticles in liquid surroundings are irradiated by intense resonant laser pulses, the absorbed photons induce heating and melting, followed by break down and recrystallization. This process is known as laser induced fragmentation (LIF). The rate of the LIF process has been found to be related to the pulse energy and wavelength of the irradiation laser, and the volume of the irradiated region, but the dynamics of LIF are not yet understood completely. We have observed unconventional LIF in our previous experiments, where the rate of LIF is significantly altered by other conditions, such as the transverse mode of the laser, and the mean distance between neighboring particles. This research is intended to utilize techniques including absorption spectrum, time-resolved spectroscopy and SEM imaging to put these unconventional LIF processes under quantitative analysis, and to find the dynamics behind these interesting processes.
由于表面等离子体共振的影响,金属纳米颗粒在紫外到近红外波段有很宽的吸收带宽,其吸收光谱与颗粒的尺寸和形状密切相关。当金属纳米颗粒在液体环境中受到共振波段内的强脉冲激光照射时,吸收光子的能量使颗粒迅速加热熔化,并发生破裂和重结晶。这一过程被称为激光诱导碎裂(laser induced fragmentation)。在以往的研究中,LIF过程的速率被发现与脉冲激光的脉冲能量、激光波长和照射区域体积相关,但LIF的具体机理还没有释明。我们在前期实验中观察到了特异的LIF现象。在这些实验中,我们观察到LIF过程的速率受到其他因素的显著影响,这些因素包括:激光的空间模式、相邻纳米颗粒之间的平均距离等。这些尚未为人研究过的特异过程很可能是揭示LIF过程内在机理的关键,本研究旨在应用吸收光谱、时间分辨光谱、电子显微镜成像技术对这些特异的碎裂现象做出量化分析,进而探究这些过程的机理。
结项摘要
本项目的主要研究内容为金属纳米颗粒在纳秒激光脉冲照射下发生的破裂过程和固-液界面光热效应现象。由于表面等离子体共振的影响,金属纳米颗粒在紫外到近红外波段有很宽的吸收带宽,其吸收光谱与颗粒的尺寸和形状密切相关。当金属纳米颗粒在液体环境中受到共振波段内的强脉冲激光照射时,吸收光子的能量使颗粒迅速加热熔化,并发生破裂和重结晶。这一过程被称为激光诱导碎裂(laser induced fragmentation,简称LIF)。在实验研究中,课题组验证了特异的LIF现象,发现LIF过程的速率受到各种因素的显著影响,这些因素包括:激光的空间模式、相邻纳米颗粒之间的平均距离等。本项目采用时间分辨光谱测量、吸收截面测量等方法对这类LIF过程进行研究,并基于实验测量的结果建立理论模型,用于解释特异LIF过程的动力学机理。在本项目研究过程中,课题组搭建了纳秒激光脉冲照射纳米金属粒子的实验平台,能够可控地实现纳秒激光脉冲单次/多次照射纳米粒子悬浊液试样的实验,并基于实验结果建立了粒子破裂过程中微小气泡产生和增长的理论模型。实验和理论分析的结果表明,金属纳米颗粒因光热效应产生气泡的过程中生成的冲击波传播降低了过程中气泡的产生和生长速率,因此对LIF速率和光热效应效率产生影响。这一结果对基于量子点、贵金属纳米颗粒等纳米材料光热效应的制热、汽化等实际工艺设计有重要的指导意义。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ultra-broadband modulation instability gain characteristics in As2S3 and As2Se3 chalcogenide glass photonic crystal fiber
As2S3 和 As2Se3 硫系玻璃光子晶体光纤的超宽带调制不稳定性增益特性
- DOI:10.1088/1674-1056/25/6/064207
- 发表时间:2016
- 期刊:CHINESE PHYSICS B
- 影响因子:1.7
- 作者:Wang He-Lin;Wu Bin;Wang Xiao-Long
- 通讯作者:Wang Xiao-Long
Single gain peak from modulation instability in As2Se3 chalcogenide glass photonic crystal fiber
As2Se3 硫族化物玻璃光子晶体光纤中调制不稳定性的单增益峰
- DOI:10.1088/1054-660x/26/9/095401
- 发表时间:2016-06
- 期刊:LASER PHYSICS
- 影响因子:1.2
- 作者:Wang Helin;Yang Aijun
- 通讯作者:Yang Aijun
滤光片带宽对光电效应测量普朗克常数的影响
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:浙江工业大学学报
- 影响因子:--
- 作者:魏高尧;卢忠;隋成华
- 通讯作者:隋成华
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
基于扩展卡尔曼滤波算法的船载绝对重力测量数据处理
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:物 理 学 报
- 影响因子:--
- 作者:朱栋;徐晗;周寅;吴彬;程冰;王凯楠;陈佩军;高世腾;翁堪兴;王河林;彭树萍;乔中坤;王肖隆;林强
- 通讯作者:林强
利用透射式激光空气隙干涉的纳米分辨率精密位移测量研究
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:中国激光
- 影响因子:--
- 作者:王子轩;冀聪;王晶;杨钢;王肖隆;林强
- 通讯作者:林强
基于1560 nm外腔式激光器的拉曼光锁相技术
- DOI:10.7498/aps.70.20210432
- 发表时间:2021
- 期刊:物理学报
- 影响因子:--
- 作者:王凯楠;程冰;周寅;陈佩军;朱栋;翁堪兴;王河林;彭树萍;王肖隆;吴彬;林强
- 通讯作者:林强
拉曼激光边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:物理学报
- 影响因子:--
- 作者:吴彬;程冰;付志杰;朱栋;邬黎明;王凯楠;王河林;王兆英;王肖隆;林强
- 通讯作者:林强
使用位置敏感探测器的精密倾斜平台及倾斜角度控制方法
- DOI:10.3788/aos202040.1912001
- 发表时间:2020
- 期刊:光学学报
- 影响因子:--
- 作者:冀聪;王子轩;杨钢;王晶;邬黎明;王河林;吴彬;程冰;陈春霖;孙格雯;常少华;张宁;王肖隆;林强
- 通讯作者:林强
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
王肖隆的其他基金
基于机器学习算法的量子惯性测量新方法
- 批准号:61875175
- 批准年份:2018
- 资助金额:63.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}