Khảo sát hiệu ứng phát hòa ba bậc hai trên cấu trúc nano kim loại

đại học quốc gia hà nội Trãờng đại học khoa học tự nhiên Đỗ Văn Tuyên Khảo sát hiệu ứng phát hòa ba bậc hai cấu trúc nano kim loại Luận văn thạc sĩ khoa học Hà nội - 2011 đại học quốc gia hà nội Trãờng ĐạI HọC KHOA HọC Tự NHIÊN Đỗ Văn Tuyên Khảo sát hiệu ứng phát hòa ba bậc hai cấu trúc nano kim loại Chuyên ngành: Quang học Mà ngành: 60 44 11 Luận văn thạc sĩ khoa học ngãời hãớng dẫn khoa học: pgs.ts Nguyễn Thế Bình Đại học Quốc gia Hµ Néi Hµ néi - 2011 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC PHI TUYẾN 1.1 Phương trình Maxwell mơi trường phi tuyến 1.2 Các hiệu ứng quang phi tuyến… 1.3 Sự đối xứng quang phi tuyến… 1.4 Lý thuyết SHG 1.4.1 Nguyên lí 1.4.2 Hệ số siêu phân cực β (hyperpolarizability) 1.4.3 Lý thuyết chung tăng cường trường định xứ CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT VỀ SHG TRÊN CẤU TRÚC NANO KIM LOẠI 2.1 SHG từ hạt nano làm từ vật liệu không đối xứng tâm 16 2.1.1 Lý thuyết chung… 2.1.2 Sự đóng góp khối… 2.1.3 Sự đóng góp bề mặt… 21 2.2 SHG từ hạt nano làm từ vật liệu đối xúng tâm 2.2.1 Các hạt có hình dạng khơng đối xứng tâm 2.2.2 Các hạt có hình dạng đối xứng tâm… 2.2.3 Các hạt kim loại… 2.2.4 Các đám hạt… CHƢƠNG THỰC NGHIỆM KHẢO SÁT TÍN HIỆU SHG TRÊN CẤU TRÚC NANO KIM LOẠI 3.1 Chế tạo hạt nano vàng (Au) 33 3.2 Sử dụng, vận hành hệ đo SFG/SHG 3.2.1 Laser Nd:YAG PL2250 3.2.2 Bộ nhân tần H500… 36 38 39 3.2.3 Máy phát tham số quang học PG501/DFG… 39 3.2.4 Giá đỡ mẫu phân tích… 40 3.2.5 Máy quang phổ MS3504 40 3.3 Lựa chọn sơ đồ kích thích thu tín hiệu SFG/SHG 42 3.3.1 Lựa chọn sơ đồ kích thích thu tín hiệu SHG .42 3.3.2 Lựa chọn sơ đồ kích thích thu tín hiệu SFG .43 3.4 Một số kết thực nghiệm 47 3.4.1 Kết khảo sát SHG từ dung dịch keo hạt nano Au ethanol 47 3.4.2 Kết khảo sát SFG từ dung dịch keo hạt nano Au ethanol 48 KẾT LUẬN 55 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT HRS: Tán xạ Hyper Raman (Hyper Raman Scattering) SERS: Tán xạ Ramnan tăng cường bề mặt (Surface Raman enhanced Scattering) SHG: Họa ba bậc hai (Simple harmonic generation) SFG: phát tần số tổng (Sum frequency generation) SP: Plasmon bề mặt (Surface plasmon) SPP: Sự phân cực plasmon bề mặt (Surface plasmon polarization) SPR: Cộng hưởng plasmon bề mặt(Surface plasmon resonance) THG: Họa ba bậc ba (Third harmonic generation) MỞ ĐẦU Trong cấu trúc nano, cấu trúc hạt nano kim loại thu hút nhiều quan tâm nhà khoa học giới tính chất ưu việt mà dạng khối kim loại khơng thể có Các thuộc tính hạt nano kim loại mang lại nhiều ứng dụng công nghệ quang tử, điện tử, y tế, sinh học, hóa dược, mơi trường Bên cạnh thuộc tính quang học tuyến tính, người ta phát thuộc tính quang học phi tuyến cấu trúc nano kim loại Các thuộc tính quang học phi tuyến cho ta thông tin sâu sắc cấu trúc nano Một hiệu ứng quang học phi tuyến điển hình, có nhiều ứng dụng hiệu ứng phát tần số tổng SFG ( sum frequency generation) trường hợp đặc biệt phát hịa ba bậc hai SHG (second harmonic generation) SFG SHG trình bị cấm mơi trường có đối xứng tâm Tuy nhiên hiệu ứng lại phép giao diện tính đối xứng bị phá vỡ Trong mơi trường đối xứng tâm đóng góp SFG/SHG bề mặt kim loại vượt trội so với khối Mặt khác, hạt làm từ vật liệu đối xứng tâm, phát tần số họa ba bị cấm gần lưỡng cực điện Bài toán phải xem xét bề mặt hạt phải lấy tới bậc khai triển đa cực Trong trường hợp này, xạ tứ cực điện đóng góp cộng hưởng plasmon bề mặt làm tăng cường hiệu ứng phi tuyến SFG/SHG quan trọng Điều làm cho việc nghiên cứu hiệu ứng quang học phi tuyến SFG/SHG cấu trúc hạt nano kim loại có ý nghĩa khơng ứng dụng thực tiễn mà nghiên cứu khoa học Với định hướng đó, chúng tơi chọn đề tài: “Khảo sát hiệu ứng phát hòa ba bậc hai cấu trúc nano kim loại” Mục đích luận văn tìm hiểu hệ quang phổ học hòa ba bậc hai bề mặt với nguồn bơm laser xung pico giây PL2250 Nd: YAG, nguồn thu máy quang phổ MS-3504, vận hành sử dụng hệ đo để khảo sát hiệu ứng SFG SHG cấu trúc nano kim loại Nội dung luận văn gồm chương: Chƣơng 1: Cơ sở quang học phi tuyến Chƣơng 2: Lý thuyết SHG cấu trúc nano kim loại Chƣơng 3: Thực nghiệm khảo sát tín hiệu SHG cấu trúc nano kim loại CHƢƠNG I: CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC PHI TUYẾN 1.1 Phƣơng trình Maxwell mơi trƣờng phi tuyến Các định luật vật lí chi phối tượng điện từ tổng hợp thành phương trình Maxwell ni ting, vit di dng : (1.1) (E: điện trãờng; D: cảm ứng điện; B: cảm ứng từ; H: cãờng ®é tõ tr•êng; J mật độ dịng) Các phương trình liên hệ: (1.2) Các phương trình mơ tả tương tác ánh sáng-vật chất Đại lượng P M độ phân cực điện từ, mô tả tính chất vật liệu nhiễu loạn trường điện từ Lầy ∇  = kết hợp phương trình (1.1) (1.2) ta phương trình: E (1.3) Đây phương trình sóng đồng với độ phân cực điện-từ P, M mật độ dịng J Trong phương trình khơng có biểu thức trường nguồn Tuy nhiên, mật độ dịng biểu diễn thơng qua độ dẫn điện Thêm vào đó, dịng đa cực khác hấp thụ nguồn tương ứng khác Điều dẫn tới khai triển biểu thức nguồn theo bậc đa cực: (1.4) Ở đại lượng Md, Pd Q độ phân cực từ, độ phân cực lưỡng cực điện độ phân cực tứ cực từ tương ứng Nếu giữ lại độ phân cực điện, có phương trình: (1.5) Đây hàm sóng E dẫn từ nguồn phân cực lưỡng cực, bao gồm đóng góp dòng lưỡng cực Nếu tập trung vào độ phân cực lưỡng cực điện, bỏ qua số d Khai triển P thành chuỗi Ei phụ thuộc thời gian sau phân tích tiếp qua khai triển Fourier thành chồng chập dao động tần số ωn Phương trình Maxwell cho phép thành phần tần số tách riêng rẽ Do đó, độ phân cực có dạng: (1.7) Ở đây, P(n) phân cực lưỡng cực điện bậc n Có thể nhóm chúng thành phần, phần tuyến tính phần phi tuyến: (1.8) Do đó, phương trình (1.5) trở thành: (1.9) Ở đây, ε=1+χ(1) số điện môi môi trường Phương trình (1.9) mơ tả sóng tạo thành từ nguồn phân cực phi tuyến 1.2 Các hiệu ứng quang phi tuyến Hình 3.15 Sự tương hợp pha SFG Quá trình phải thỏa mãn phù hợp pha:    kFS = kVI + kIR G S kFSG sinϕSFG = kVIS.sinϕVIS + kIR.sinϕIR Hoặc Khi k = 2π (3.1) (3.2) λ ta tính góc ϕSFG tia SFG Với hệ đo SFG Spectrometer System, vi chỉnh tính tốn góc để thỏa mãn phù hợp pha Thực nghiệm khảo sát với ϕ I = 550 ϕ VI = 600 với bước sóng tia IR thay đổi từ λI = R 10µm theo phương trình (3.2) góc tia SFG thay đổi từ ϕ đến λI = 2,3µm , R = 59.70 đến ϕ FS = 590 FS G Vậy, tiến hành thu tín hiệu SFG, cần vi chỉnh đến góc phù hợp để thu tín hiệu tốt Trong sơ đồ hình 3.8 chúng tơi sử dụng thấu kính tiêu cự cm để thu ảnh bề mặt mẫu vào khe máy quang phổ Sử dụng kính lọc chắn trước khe máy quang phổ lọc tần số ω1,ω2 nhằm bảo vệ máy quang phổ thành phần VIS ( ω2 ) mạnh Khi ta có tăng cường độ chùm lên chút để tăng tín hiệu SFG mà khơng gây hại cho máy quang phổ Kính phân cực cho phép tổ hợp trạng thái phân cực lối vào - lối qua ta thấy cường độ SHG phụ thuộc vào trạng thái phân cực Việc lựa chọn tổ hợp lối vào - lối phù hợp giúp đánh giá cấu tạo bề mặt mẫu đo Trong khảo sát này, chọn tổ hợp phân cực SP PL2250 H500 532 nm G2 PG501/DFG F1 HWP1 P1 L1 IR G3 G1 Máy tính G4 Delay line F2 P2 Mẫu Hình 3.16 Sơ đồ bố trí hệ thu tín hiệu SFG L2 MS3504 3.4 Một số kết thực nghiệm 3.4.1 Kết khảo sát SHG từ dung dịch keo hạt nano Au ethanol Trong khảo sát này, chúng tơi sử dụng xạ có bước sóng 532 nm, cơng suất 139 mW, thời gian xung 28 ps Sử dụng nguồn bơm laser Nd:YAG hoạt động chế độ mode-locking có ưu điểm cơng suất cao nên ta thu SHG mạnh hơn, nhiên tăng công suất lên dễ làm hỏng vật liệu khảo sát Để thử nghiệm hệ thu phổ SHG đo SHG mẫu nano Au ethanol Tín hiệu SHG yếu từ mẫu thu máy quang phổ MS-3504 với độ phân giải cao nên lọc hồn tồn bước sóng không mong muốn Khảo sát mẫu ta thu phổ có dạng hình 3.13b 266.05 450 400 350 C uo ng D o (a u) 300 250 200 150 100 200 244 288 322 Buoc song (nm) Hình 3.17: Phổ tín hiệu SHG từ mẫu nano Au ethanol Với hệ đo đồng bộ, đại có độ xác cao, tín hiệu SHG thu phù hợp với lý thuyết Chúng tiến hành khảo sát tín hiệu thu thay đổi cường độ tia laser tới Tín hiệu thu từ máy quang phổ cho ta bảng số liệu cường độ tín hiệu (Isignal) phụ thuộc vào cường độ tia laser tới (I532.1) Bảng 1: Số liệu cường độ Isignal phụ thuộc vào I532.1 I532.1 (au) 26 52 95 157 180 201 I (signal) (au) 0.21 0.52 1.51 3.71 4.86 6.32 Tín hiệu xử lí máy tính vẽ phần mềm excel, kết thu hình Hình 3.18 Sự phụ thuộc cường độ tín hiệu vào cường độ chùm laser tới Theo tính tốn lý thuyết cường độ tín hiệu SHG (ISHG) tỷ lệ với I 532.1 theo biểu thức (với ω = ω = ω , Ω= 2ω ): = A.I ISHG ω Trong biểu thức A số Với kết thực thực nghiệm, chúng tơi tính tốn A ≈ 0.0001 Với kết thực nghiệm trên, kết hợp với đồ thị hình 3.10 ta thấy Isignal phụ thuộc vào cường độ chùm laser tới I 532.1 theo hàm bậc hai Như vậy, kết đo phù hợp với lý thuyết 3.4.2 Kết khảo sát SFG từ dung dịch keo hạt nano Au ethanol Chúng tiến hành khảo sát với tia laser tới có bước sóng khơng đổi λVIS = 532,1nm tia IR có bước sóng λIR thay đổi với số sóng tia IR từ 2800 cm-1 đến 2980 cm-1 bước a Khảo sát mẫu ethanol Mẫu ethanol cho vào cuvette gắn giá đỡ và điều chỉnh vị trí thích hợp để thu tín hiệu SFG Thu qua máy quang phổ cách tử MS 3504 với độ phân giải cao nên lọc hoàn toàn bước sóng khơng mong muốn Tín hiệu thu cho ta bảng kiện bảng Bảng Số liệu cường độ ISFG phụ thuộc vào IVIS, IIR số sóng Số sóng 2978,00 2976,00 2974,00 2972,00 2970,00 2968,00 2966,00 2964,00 2962,00 2960,00 2958,00 2956,00 2954,00 2952,00 2950,00 2948,00 2946,00 2944,00 2942,00 2940,00 2938,00 2936,00 2934,00 2932,00 2930,00 2928,00 2926,00 2924,00 2922,00 2920,00 2918,00 2916,00 I SFG -0,81 -1,37 -0,97 -0,85 -0,02 -0,96 -1,11 1,47 -1,00 -1,22 0,71 1,02 2,37 3,43 6,84 5,35 8,78 12,79 14,82 19,29 26,86 31,25 31,09 36,31 28,21 28,97 22,68 13,57 13,08 8,24 5,77 4,89 I VIS 172,79 170,23 170,78 170,76 172,33 173,38 174,27 172,81 166,75 172,42 172,72 172,20 174,13 169,29 170,21 169,80 171,99 170,79 173,56 169,09 171,85 171,80 172,43 172,74 169,61 168,54 175,19 169,23 169,69 170,52 169,95 168,24 I IR 631,56 578,80 564,46 583,78 568,66 584,84 582,40 548,69 490,49 557,37 535,70 529,19 528,20 476,67 495,02 514,29 537,20 504,34 523,46 476,30 481,71 499,52 452,49 424,72 377,85 420,07 472,97 419,39 418,18 443,80 445,20 434,11 Số sóng 2888,00 2886,00 2884,00 2882,00 2880,00 2878,00 2876,00 2874,00 2872,00 2870,00 2868,00 2866,00 2864,00 2862,00 2860,00 2858,00 2856,00 2854,00 2852,00 2850,00 2848,00 2846,00 2844,00 2842,00 2840,00 2838,00 2836,00 2834,00 2832,00 2830,00 2828,00 2826,00 I SFG 7,90 7,38 13,77 19,13 17,12 27,90 18,91 22,48 17,94 22,14 15,67 15,75 15,58 12,70 16,19 12,36 10,00 8,83 11,98 11,16 7,83 10,40 10,72 7,27 7,60 5,52 7,66 6,45 4,70 9,07 7,59 6,04 I VIS 168,13 164,41 168,48 168,70 169,83 170,36 169,48 167,99 167,34 166,30 168,65 174,16 168,82 167,60 167,85 165,07 170,50 170,02 169,97 165,95 168,60 167,81 167,18 165,23 169,48 163,93 172,01 169,90 166,46 165,70 167,49 166,52 I IR 501,56 468,48 525,92 546,16 531,02 519,97 510,15 477,63 464,34 478,31 492,61 531,87 470,30 475,77 479,67 460,21 465,83 487,54 470,59 447,29 475,29 489,12 498,25 508,71 536,86 484,44 591,46 576,60 544,05 516,13 539,55 539,65 2914,00 2912,00 2910,00 2908,00 2906,00 2904,00 2902,00 2900,00 2898,00 2896,00 2894,00 2892,00 2890,00 2,55 5,54 1,83 3,30 1,36 0,97 2,73 3,90 0,52 3,85 5,17 6,58 8,42 171,64 171,45 174,79 169,76 167,63 170,12 172,67 171,19 166,55 167,59 170,47 163,77 167,41 472,66 469,70 525,52 499,27 489,66 528,67 534,19 520,52 477,54 499,80 519,00 471,25 510,44 2824,00 2822,00 2820,00 2818,00 2816,00 2814,00 2812,00 2810,00 2808,00 2806,00 2804,00 2802,00 2800,00 5,40 9,10 6,74 5,59 7,39 5,55 5,73 4,10 4,57 3,22 7,08 2,37 6,63 169,29 166,58 166,57 170,02 170,53 169,14 169,02 172,11 171,25 163,34 168,37 168,65 172,23 608,36 505,78 526,61 555,69 588,27 570,89 542,91 588,49 607,41 484,80 567,59 576,42 597,42 Tín hiệu xử lí máy tính vẽ phần mềm SFG 41 Spectrometer, kết thu hình 3.19 2936 2875 C ườ ng độ SF G (a u) Số sóng cm-1 Hình 3.19 Tín hiệu SGF từ mẫu ethanol * Với kết trên, giải thích sau: Từ lý thuyết ta có công thức tần số tổng: I (ω ) ∝ χ (2) I (ω )I (ω ) SF eff vis vis IR IR (3.3) Với χ (2) =[ê(ω  ω )]χ (2)  ω ).ê(ω  ω ).ê(ω )] (3.4) [ v ef s SF IR v ]x[IR L Ở vecto đây, ê đơn vị ( hướng phân cực ánh sáng, L (Ω) số t frene h lở tần n số Ω h : Đ (2) ộχ q c ả m p h i t u y ế n c ó t h ể v i ế t h ằ n g (3 ) Với χ thành phần không tạo cộng hưởng độ N cảm phi tuyến R Đỉnh thứ có số sóng 2878 cm- điều A ωtương ứng biên độ, tần số độ rộng , Γmode dao động thứ q Theo phươ ng trình (3.3), cho ωIR ω t đạt χ biến IR h giá đổi = ì ( trị đến ω ) q lớn nhất, ứng với trường hợp xảy cộng hưởng ( λ = 3475 chỉnh nm) đỉnh vị ứng với cộng thích hưởng liên hợp để kết CH2 thu tín ethanol tạo hiệu Đỉnh thứ trí SFG có số Thu qua sóng 2936 cm- máy I (ωSF ) đạt ) đỉnh ứng phổ cách với cộng tử hưởng liên 3504 với kết CH3 độ phân ethanol tạo giải cao giá trị theo (3.1) lớn ( λ = 3406 nm Trong khảo sát này, cho tia IR biến đổi từ số sóng 2800 cm-1 Kết hồn tồn phù hợp với tính tốn lý thuyết ( λ = 3571 nm) đến số quang MS nên lọc hoàn toàn sóng 2980 cm-1 ( λ = b Khảo sát dung dịch keo hạt nano Au ethanol 3356 nm) Ứng với cấu hình phân cực SP: S phân cực Mẫu dung tia SFG, P phân cực tia visible dịch Chúng thu nano Au hai đỉnh ứng với hai ethanol giá trị ωIR , cụ cho vào cuvette thể: keo hạt gắn giá đỡ bước sóng khơng mong muốn Tín hiệu thu cho ta bảng kiện Bả ng Số liệu cườ ng độ ISFG phụ thu ộc vào IVIS, IIR số són g Số sóng 2978,00 2976,00 2974,00 2972,00 2970,00 2968,00 2966,00 2964,00 2962,00 2960,00 2958,00 2956,00 2954,00 2952,00 2950,00 2948,00 2946,00 2944,00 2942,00 2940,00 2938,00 2936,00 2934,00 2932,00 2930,00 2928,00 2926,00 2924,00 2922,00 2920,00 2918,00 2916,00 2914,00 2912,00 2910,00 2908,00 2906,00 2904,00 2902,00 I SFG 21,44 21,16 18,81 20,39 18,75 21,94 20,85 19,66 21,59 19,30 20,72 22,31 22,99 22,76 25,86 29,00 35,04 42,06 40,83 41,62 54,35 58,52 60,17 64,79 64,02 58,74 40,15 33,57 31,17 34,44 27,32 26,27 26,36 22,42 18,67 20,23 20,69 19,82 18,79 I VIS 170,04 173,34 165,05 172,52 170,20 168,41 171,95 169,37 172,66 165,45 170,84 169,65 169,10 168,53 164,33 169,41 168,93 172,86 170,71 169,55 167,42 165,52 164,76 166,88 167,83 169,69 170,13 169,61 167,63 170,91 174,19 171,53 171,37 169,65 165,24 168,68 173,44 165,87 169,77 I IR 643,12 668,24 584,68 633,29 608,15 581,67 595,76 559,96 586,96 545,01 551,22 560,52 539,43 531,67 505,32 565,56 531,72 561,63 540,97 522,39 497,35 458,87 462,25 430,26 425,99 462,54 462,97 461,52 437,90 470,24 484,82 498,65 489,50 500,30 468,28 514,61 549,40 509,11 535,38 Số sóng 2888,00 2886,00 2884,00 2882,00 2880,00 2878,00 2876,00 2874,00 2872,00 2870,00 2868,00 2866,00 2864,00 2862,00 2860,00 2858,00 2856,00 2854,00 2852,00 2850,00 2848,00 2846,00 2844,00 2842,00 2840,00 2838,00 2836,00 2834,00 2832,00 2830,00 2828,00 2826,00 2824,00 2822,00 2820,00 2818,00 2816,00 2814,00 2812,00 I SFG 33,34 33,15 41,43 44,19 45,92 45,97 46,08 47,97 40,49 40,71 37,11 40,90 31,98 37,49 33,36 32,37 34,25 33,58 27,32 28,97 28,87 30,93 24,65 29,59 28,16 26,45 26,72 27,76 26,50 26,34 27,21 25,65 29,84 25,82 23,41 21,30 24,02 23,82 20,95 I VIS 167,40 172,01 170,16 170,59 165,53 163,90 170,68 167,83 165,87 171,92 170,03 172,26 167,77 166,20 170,05 165,13 172,83 171,54 161,85 169,92 174,15 171,38 166,92 167,52 168,09 167,86 167,67 168,55 166,98 169,13 166,90 165,96 168,23 170,93 168,05 167,71 165,54 163,69 166,39 I IR 533,55 562,33 567,82 541,77 518,01 493,17 555,79 506,22 464,94 533,72 519,21 543,99 484,51 489,90 489,15 459,96 533,46 495,17 414,38 497,76 523,45 531,10 523,56 527,56 549,94 567,47 541,78 556,88 548,25 548,48 555,89 572,62 570,10 591,12 546,28 555,37 549,02 509,20 540,52 2900,00 2898,00 2896,00 2894,00 2892,00 2890,00 19,70 19,83 20,45 22,14 24,76 30,82 169,67 167,87 169,74 168,97 166,71 172,26 541,11 526,59 541,13 550,40 510,27 544,19 2810,00 2808,00 2806,00 2804,00 2802,00 2800,00 21,17 25,66 24,05 28,28 26,25 21,62 167,48 168,79 166,12 172,15 169,70 163,62 539,97 565,30 570,88 604,26 561,00 502,31 Tín hiệu xử lí máy tính vẽ phần mềm SFG 41 Spectrometer, kết thu hình 3.20 2936 2875 C ườ ng độ SF G (a u) Số sóng cm-1 Hình 3.20 Tín hiệu SGF từ mẫu nano Au ethanol Kết cho thấy, có hạt nano Au ethanol, làm tăng cường hiệu ứng phi tuyến nhờ cộng hưởng plasmon Vậy có hạt nano Au vào ethanol tín hiệu SFG tăng cường cách rõ rệt Kết mở cho hướng nghiên cứu mới, sử dụng hạt kích thước nano để tăng cường hiệu ứng phi tuyến SFG/SHG dung dịch bề mặt chất lỏng KẾT LUẬN Sau thời gian làm luận việc phịng thí nghiệm mơn quang lượng tử, trung tâm khoa học vật liệu, thu kết sau: - Tìm hiểu lý thuyết tổng quan chế phát tần số tổng hòa ba bậc hai cấu trúc hạt nano kim loại: Hiện tượng phát tần số tổng (SFG), hòa ba bậc hai (SHG), lý thuyết giải thích số sơ đồ kích thích để thu tín hiệu SFG/ SHG từ bề mặt cấu trúc hạt nano kim loại - Nghiên cứu, chế tạo thành công hạt nano vàng ethanol phương pháp ăn mòn laser Các hạt nano vàng có kích thước phân bố khoảng từ – 20 nm Kích thước trung bình hạt nano vàng tạo ethanol 13 nm - Tìm hiểu quy trình hoạt động vận hành hệ thu phổ SFG Spectrometer System EKSPLA kích thích laser Nd:YAG PL2250 - Lựa chọn vận hành sơ đồ kích thích thu tín hiệu SFG/SHG bề mặt - Khảo sát tín hiệu SFG/SHG cấu trúc hạt nano vàng chế tạo phịng thí nghiệm, thu kết phù hợp với lý thuyết Đây số kết bước đầu hướng nghiên cứu thuộc tính quang học phi tuyến hạt nano kim loại Do tín hiệu SFG/SHG từ hạt nano kim loại yếu phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên kết thu hạn chế Trong thời gian tới điều kiện cho phép chúng tơi nghiên cứu chế tạo mẫu thích hợp nghiên cứu sử dụng nhiều sơ đồ kích thích, thu phổ khác để tìm quy trình tối ưu cho việc khảo sát SFG/SHG từ hạt nano kim loại TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thế Bình (2008), Bài giảng Quang học đại Nguyễn Thế Bình (2001), Kỹ thuật laser, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Nguyễn Thế Bình (2002), Quang phổ học thực nghiệm, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Phạm Văn Bền (2008), Quang phổ phân tử hai nguyên tử, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Đinh Văn Hồng, Trịnh Đình Chiến (2003): Vật lý laser ứng dụng, ĐHQGHN Ngô Quốc Quýnh- Lê Thanh Hoạch (1990), Quang học, NXB Đại học Tổng hợp Hà nội Tiếng Anh Jerome Nappa Guillaume Revillod,, Gaelle Martin, Isabelle Russier-Antoine Emmanue I Benichou, Christian Jonin and Pierre-Francois Brevet (2004), Hyper Rayleigh Scattering from small particles, Transworld Reseach Network Anatoly Zayats and David Richards (2009), Nano-Optics and near-Field Optical Microscopy, ARTECH HOUSE, INC Robert W.boyd (2007), Nonlinear Optics, New York 10 Jerome Nappa Guillaume Revillod, Gaelle Martin, Isabelle Russier-Antoine Emmanue I Benichou(2004), Christian Jonin and Pierre-Francois Brevet, Hyper Rayleigh Scattering from small particles, Transworld Reseach Network 11 E.C Hao, G.C Schatz, R.C Johnson, J.T Hupp, J.Chem (2002) Phys, 5963 ... định hướng đó, chúng tơi chọn đề tài: ? ?Khảo sát hiệu ứng phát hòa ba bậc hai cấu trúc nano kim loại? ?? Mục đích luận văn tìm hiểu hệ quang phổ học hịa ba bậc hai bề mặt với nguồn bơm laser xung pico... khảo sát hiệu ứng SFG SHG cấu trúc nano kim loại Nội dung luận văn gồm chương: Chƣơng 1: Cơ sở quang học phi tuyến Chƣơng 2: Lý thuyết SHG cấu trúc nano kim loại Chƣơng 3: Thực nghiệm khảo sát. ..đại học quốc gia hà nội Trãờng ĐạI HọC KHOA HọC Tự NHIÊN Đỗ Văn Tuyên Khảo sát hiệu ứng phát hòa ba bậc hai cấu trúc nano kim loại Chuyên ngành: Quang học Mà ngành: 60 44 11 Luận văn thạc sĩ khoa