飛秒激光誘導(dǎo)二氧化鈦金紅石晶體相變及鋇鐵氧體磁光薄膜性能研究.pdf

1、飛秒激光由于脈沖非常短，經(jīng)透鏡聚焦后，焦點(diǎn)處光強(qiáng)可以高達(dá)1014w/cm2，由于焦點(diǎn)區(qū)域具有超高的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而可以產(chǎn)生激光誘導(dǎo)多光子吸收、多光子電離等非線性效應(yīng)。我們利用飛秒激光對(duì)金紅石結(jié)構(gòu)TiO2進(jìn)行輻照，成功誘導(dǎo)出銳鈦礦結(jié)構(gòu)。 通過拉曼光譜研究飛秒激光輻照的TiO2晶體(金紅石)，發(fā)現(xiàn)了金紅石結(jié)構(gòu)到銳鈦礦結(jié)構(gòu)的相變。激光的平均功率為300mW輻照晶體時(shí)，金紅石相的Eg模式強(qiáng)度增強(qiáng)，而Alg模式強(qiáng)度減弱，隨著輻照時(shí)間的增加，

2、銳鈦礦相拉曼光譜振動(dòng)模呈現(xiàn)，部分金紅石相晶體相變?yōu)殇J鈦礦相二氧化鈦。銳鈦礦相二氧化鈦相變量隨輻照時(shí)間增加先達(dá)到最大后逐漸降低。平均功率300mW輻照100s時(shí)坑陷的拉曼線掃描圖顯示在中心區(qū)域相變量較大。 當(dāng)激光功率較大時(shí)，能量密度也較大，此時(shí)首先晶體通過多光子吸收等非線性效應(yīng)吸收激光的能量，在等離子體淬火冷卻過程中形成了低溫相銳鈦礦結(jié)構(gòu)。當(dāng)輻照功率較小時(shí)，銳鈦礦相變不明顯，并且隨著輻照功率的增加，銳鈦礦相對(duì)應(yīng)各振動(dòng)模式對(duì)應(yīng)光譜強(qiáng)

3、度增強(qiáng)。通過比較不同功率輻照60s后的拉曼光譜，金紅石相Eg(445 cm-1)振動(dòng)模式標(biāo)志峰和銳鈦礦Alg+Blg(515 cm-1)振動(dòng)模式標(biāo)志峰，兩者對(duì)應(yīng)光譜面積呈一定規(guī)律，即隨著輻照激光功率的增大，銳鈦礦515 cm-1標(biāo)志峰和金紅石相445 cm-1標(biāo)志峰面積比大致呈增大趨勢(shì)，通過隨后的混合相粉體對(duì)比實(shí)驗(yàn)，肯定了這一現(xiàn)象。 鋇鐵氧體因其良好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗腐蝕性和高各向異性，近年來引起很多關(guān)注，這一鐵磁材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)