Дослідження синтезу, структурних і нелінійних оптичних відгуків селеніду кадмію, покритого наночастинками золота при фемтосекундному лазерному збудженні

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231422

Ключові слова:

поверхневий плазмонний резонанс, селенід кадмію, гібридні нанопроволоки, наночастинки золота, генерація другої гармоніки

Анотація

Посилення нелінійного оптичного сигналу не може бути досягнуто при використанні тільки напівпровідникових матеріалів. Показано, що нещодавно виявлені нелінійні оптичні властивості плазмонних наночастинок і гібридних нанопроволок дозволяють поліпшити нелінійний оптичний відгук. Були вивчені синтез, характеристики і нелінійний оптичний відгук синтезованих гібридних нанопроволочних структур. Наночастинки золота вирощували на нанопроволоках селеніду кадмію з різними концентраціями покриття наночастинками золота, отриманими методом просочування. Наночастинки Au в нанопроволоках CdSe/Au рівномірно напилювали на поверхню нанопроволок CdSe. Для вивчення оптичних властивостей чистих і гібридних наноструктур застосовувалася просвічуюча електронна мікроскопія (ПЕМ) з використанням морфології поверхні і способу поширення гібридних наноструктур. Для характеристики одиночної нанопроволоки CdSe і підтвердження покриття гібридних нанопроволок CdSe/Au, а також для характеристики ефекту концентрації наночастинок золота використовувалася мікроскопія розсіювання в темному полі. Спектр розсіювання в темному полі (DFSS), що відноситься до поверхневого плазмонного резонансу ближчих наночастинок Au, спостерігався приблизно при 800 нм. При порівнянні одиночного селеніду кадмію з покриттям з наночастинок золота і без нього гібридні нанопроволоки CdSe/Au виявляють достатню якість для генерації другої гармоніки, стимульованої імпульсним лінійно поляризованим світловим випромінюванням накачування від фемтосекундного титан-сапфірового лазера. Передбачуване поліпшення сигналу генерації другої гармоніки становить близько ~ 1,8 рази, ~ 5,5 рази, ~ 6,9 рази для низького, напів - і повного покриття наночастинок золота, що в основному пов'язано з високою якістю методів синтезу і хорошою дисперсією наночастинок золота на нанопроволоках CdSe

Біографії авторів

Nadia Mohammed Jassim, University of Diyala

Doctor of Physics, Laser Spectrum, Assistant Professor

Department of Physics

Nada A. Kareem, University of Al-Qadisiyah

Doctor of Physics, Laser Physics, Lecturer

Department of Physics

Nada Ismael Ibrahim, University of Diyala

Doctor of Physics, Plasma physics, Lecturer

Department of Physics

Sumayyah Binti Abdul Manan, University Putra Malaysia

Department of Chemistry

Посилання

  1. Azqhandi, M. H. A., Khezeli, T., Ghaedi, M., Daneshfar, A. (2020). New methodologies and equipment used in new-generation separation and preconcentration methods. New Generation Green Solvents for Separation and Preconcentration of Organic and Inorganic Species, 149–206. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-818569-8.00004-8
  2. Jassim, N. M., Khodair, Z. T., Diwan, M. H., Al Timimi, M. H. (2019). Preparation, morphology and study of some nonlinear optical properties of hybrid cadmium sulfied coated gold nanowires. Journal of Ovonic Research, 15 (4), 221–226.
  3. Wu, B., Wang, P.-F., Qiu, Y.-H., Liang, S., Wu, Z.-Y., Zhou, L., Wang, Q.-Q. (2020). Enhanced second-harmonic generation of asymmetric Au@CdSe heterorods. Science China Materials, 63 (8), 1472–1479. doi: https://doi.org/10.1007/s40843-019-1285-8
  4. Jassim, N. M., Diwan, M. H., Ahmade, N. S. (2020). Femtosecond Optical Nonlinearity Signal and Dark Field Scattering Microscopy of Gold Coated Zinc Oxide Nanowires. NeuroQuantology, 18 (8), 66–71. doi: https://doi.org/10.14704/nq.2020.18.8.nq20206
  5. Jayalakshmi, G., Saravanan, K. (2020). Surface plasmons enhanced band-edge emission in Ni nanoparticles decorated ZnO nanorods arrays architecture. Journal of Luminescence, 222, 117049. doi: https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117049
  6. Shaviv, E., Banin, U. (2010). Synergistic Effects on Second Harmonic Generation of Hybrid CdSe−Au Nanoparticles. ACS Nano, 4 (3), 1529–1538. doi: https://doi.org/10.1021/nn901778k
  7. Daneshfar, N. (2016). Second-harmonic generation from bimetal composites doped with metal nanoparticles. Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 79, 80–86. doi: https://doi.org/10.1016/j.physe.2015.12.007
  8. Sakthisabarimoorthi, A., Martin Britto Dhas, S. A., Jose, M. (2019). Preparation of composite Ag@Au core–shell nanoparticles and their linear and nonlinear optical properties. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30 (2), 1677–1685. doi: https://doi.org/10.1007/s10854-018-0439-5
  9. Sadeq, Z. S. (2016). Non Linear Optical Properties of Silver Nanoparticles. Iraqi Journal of Science, 57 (3C), 2240–2244. Available at: https://www.researchgate.net/publication/325131052_Non_Linear_Optical_Properties_of_Silver_Nanoparticles
  10. Tang, R., Han, S., Teng, F., Hu, K., Zhang, Z., Hu, M., Fang, X. (2018). Size-Controlled Graphene Nanodot Arrays/ZnO Hybrids for High-Performance UV Photodetectors. Advanced Science, 5 (1), 1700334. doi: https://doi.org/10.1002/advs.201700334
  11. You, D., Xu, C., Zhang, W., Zhao, J., Qin, F., Shi, Z. (2019). Photovoltaic-pyroelectric effect coupled broadband photodetector in self-powered ZnO/ZnTe core/shell nanorod arrays. Nano Energy, 62, 310–318. doi: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.05.050
  12. Liu, S., Li, M.-Y., Zhang, J., Su, D., Huang, Z., Kunwar, S., Lee, J. (2020). Self-Assembled Al Nanostructure/ZnO Quantum Dot Heterostructures for High Responsivity and Fast UV Photodetector. Nano-Micro Letters, 12 (1). doi: https://doi.org/10.1007/s40820-020-00455-9
  13. Nasiri, N., Bo, R., Wang, F., Fu, L., Tricoli, A. (2015). Ultraporous Electron-Depleted ZnO Nanoparticle Networks for Highly Sensitive Portable Visible-Blind UV Photodetectors. Advanced Materials, 27 (29), 4336–4343. doi: https://doi.org/10.1002/adma.201501517

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-25

Як цитувати

Jassim, N. M., Kareem, N. A., Ibrahim, N. I., & Manan, S. B. A. (2021). Дослідження синтезу, структурних і нелінійних оптичних відгуків селеніду кадмію, покритого наночастинками золота при фемтосекундному лазерному збудженні. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5 (111), 13–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231422

Номер

Том 3 № 5 (111) (2021): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Nadia Mohammed Jassim, Nada A. Kareem, Nada Ismael Ibrahim

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.