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飞秒激光结合水热法制备不锈钢高粘附超疏水表面

吴勃 , 周明 , 李保家 , 蔡兰

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.029

提供了一种在不锈钢基体上制备高粘附超疏水薄膜的方法。利用飞秒激光结合水热法在316L不锈钢表面制备了高粘附超疏水薄膜。先在高真空环境下，用能流密度2.4 J/cm2的飞秒激光在不锈钢表面制备出微米级周期性锥状钉结构；然后采用水热法在已经溅射了一层 ZnO 种晶层的不锈钢微结构表面制备出ZnO 纳米杆薄膜，形成微米级锥状钉结构与ZnO 纳米杆相结合的双尺度微纳结构。SEM和 XRD分析结果表明产物为六方纤锌矿结构的 ZnO 晶体。这种双尺度结构表面的表观接触角为160.2°，同时对水滴具有高粘附性。根据建立的微结构几何模型和假定的润湿状态，给出了接触角的计算公式，计算值与实验结果一致性较好。

关键词: 飞秒激光 , 水热法 , 高粘附超疏水 , ZnO , 不锈钢

氧化铅的添加对激光诱导玻璃中金纳米颗粒析出的影响

曾惠丹 , 邱建荣 , 姜雄伟 , 朱从善 , 干福熹

无机材料学报

使用飞秒激光辐照和热处理相结合,通过引入PbO,实现了在含有金离子的硅酸盐玻璃内部,有空间选择性地析出大尺寸金纳米颗粒.通过吸收光谱,电子自旋共振谱和透射电镜测试研究了氧化铅对激光诱导金纳米颗粒析出的影响.实验结果表明,氧化铅的引入能抑制空穴捕获型色心生成,并促进金纳米颗粒的长大.

关键词: 飞秒激光 , Au nanoparticles , PbO , silicate glass

不同衬底的钴（Co）膜的超快动力学研究

许孝芳 , 高永锋 , 吕柳 , 任乃飞 , 周明 , 郭宇娇 , 谌娇娇 , 孙鑫

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.22.023

通过磁控溅射镀膜法制备了不同厚度的钴薄膜，利用飞秒激光泵浦探测技术研究了衬底材料分别为单晶硅、K9玻璃以及 Tou 玻璃的钴薄膜内部的超快动力学变化。实验结果表明，当用80mW的泵浦激光脉冲加热不同厚度、不同衬底的钴膜时，电子的加热时间不变，均为0.1344ps；而电子的热化时间则会发生变化，且与薄膜厚度和衬底材料均有关。在电-声子发生非平衡弛豫阶段，对于不同衬底材料的钴膜，其瞬态反射率曲线的变化趋势也不同。

关键词: 飞秒激光 , 钴膜 , 瞬态反射 , 超快动力学

飞秒激光加热金属薄膜反演问题的求解

韩鹏 , 罗勇 , 朱丽丹 , 唐大伟

工程热物理学报

飞秒激光加热金属薄膜时会在金属内部形成电子温度和晶格温度不平衡的热输运过程，此过程一般可以用抛物两步模型描述。飞秒激光抽运-探测技术可以对上述过程中金属表面的瞬时电子温度进行测量。通过上述实验结果结合抛物两步模型，反推金属微尺度热物性参数是一个反演问题。本文分析了此反演问题求解的可行性，并采用遗传算法对此反演问题进行了求解。

关键词: 飞秒激光 , 抽运-探测 , 反演问题 , 抛物两步模型 , 遗传算法

2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪的双光子诱导荧光性质

郝永超 , 陈懿

影像科学与光化学 doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2015.04.315

本工作合成了具有D-π-A-π-D对称结构的化合物2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪.利用飞秒激光器研究了2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪的双光子吸收特性,获得了在820nm处的最大双光子吸收截面(σ=212 GM).荧光发射强度与激发光强平方的线性关系证明了2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪的双光子诱导发光机制.

关键词: 2,5-双(对二甲氨基苯乙烯基)吡嗪 , 双光子诱导荧光 , 双光子吸收 , 飞秒激光

工艺参数对飞秒激光沉积硅基ZnO大面积均匀薄膜性能的影响

杨义发 , 江超

人工晶体学报

研究了衬底温度、真空度、激光能量、激光脉冲频率及退火处理对飞秒激光制备硅基ZnO大面积均匀薄膜的结构和性能的影响.结果表明,当激光能量为1.5mJ、脉冲频率为400 Hz、真空度为1.0 mPa、衬底温度为80℃时,所制备的薄膜质量最佳.薄膜呈高度c-轴取向,为典型的六方纤锌矿结构,晶粒沿垂直于衬底表面的方向生长;当衬底温度高于80℃时,随着温度的升高,c-轴取向度降低.80℃制备的薄膜在可见紫外区域透过率达98％,电阻率随温度升高而减小,退火后薄膜的透过率增大、电阻率升高.

关键词: 飞秒激光 , 氧化锌 , 透过率 , 电阻率

飞秒激光烧蚀MgAl₂O₄透明陶瓷的实验研究

余本海 , 戴能利 , 李玉华 , 郑启光 , 陆培祥

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00328

实验研究了800nm飞秒激光与MgAl₂O₄透明陶瓷的相互作用, 得到其在单脉冲、多脉冲情况下的损伤阈值和损伤面积, 用CCD成像技术和扫描电镜观察了烧蚀点的形貌特征, 用显微红外光谱仪测试了烧蚀区域的透过光谱. 结果表明: 单脉冲烧蚀条件下, 烧蚀面积与脉冲能量近似为线性关系, 而在多脉冲烧蚀条件下, 烧蚀面积随着脉冲数量的增加呈近似波尔兹曼(Boltzmann)增大; 当激光功率接近损伤阈值时, 烧蚀后的区域在波数为2500～7000cm^-1范围内的红外透过率由82%提高到86%, 当激光功率超过损伤阈值后, 透过率降低20%左右.

关键词: 飞秒激光 , MgAl2O4 transparent ceramic , damage threshold , IR transmission

基于FTTR技术的银膜中电子非平衡弛豫持续时间的研究

许孝芳 , 高永锋 , 周明 , 任乃飞

功能材料

首先利用磁控溅射镀膜法分别用硅材料和玻璃作衬底制备了不同厚度的金属银薄膜,然后利用飞秒激光瞬态热反射技术（femtosecond transient thermoreflectance,简称FTTR）研究了金属薄膜内部电子非平衡弛豫时间。实验结果表明,相同基材、相同厚度的金属薄膜内电子非平衡弛豫持续时间是相同的。相同泵浦光功率时,电子非平衡弛豫持续时间与膜厚成反比。另外金属薄膜的衬底材料不同,对电子非平衡弛豫持续时间也有不同程度的影响。

关键词: 飞秒激光 , 瞬态热反射 , 银薄膜 , 非平衡弛豫持续时间

碲化铋薄膜载能粒子相互作用的超快研究

马维刚 , 张兴

工程热物理学报

碲化铋禁带宽度非常窄而具有高电导率和塞贝克系数，同时具有低热导率，成为已知室温下优值系数最高的热电材料。已有研究表明，纳米薄膜和超晶格是进一步提高材料热电性能的可行途径。因此超快研究碲化铋纳米薄膜中载能子间的相互作用过程对开发高性能热电材料有重要意义。本文采用飞秒激光泵浦一探测技术，实验研究了沉积在硅基底上厚度为100nm碲化铋薄膜中各载能粒子的相互作用过程。通过改变延迟时间步长，分别观察到价带电子被光子激发跃迁至导带，激发电子在导带内与声子的能量弛豫及导带电子与空穴复合跃迁至价带，并将能量传递给声子导致声子温度升高的过程。此外，还观察到热应力产生的声波，并据此得到了碲化铋薄膜中纵波声速为2649ms-1。

关键词: 碲化铋纳米薄膜 , 载能粒子 , 泵浦一探测 , 飞秒激光

Effects of femtosecond laser ablation on the surface morphology and microstructure of a bulk TiCuPdZr glass alloy

稀有金属（英文版） doi:10.1007/s 12598-009-0054-y

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