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激光光源已广泛应用于科研、工业、军事领域以及日常生活中,然而激光对人体以及一些军用电子设备均会产生致命损害,因此,发展对激光有防护作用的光限幅薄膜材料是经济和国防安全的需要。现阶段光限幅薄膜材料的制备方法主要是旋涂法,这种方法难以控制光限幅功能单元在薄膜中的相互作用,从而引起激发态淬灭,降低薄膜的光限幅性能。另外,不同材料多次旋涂可能存在溶液相溶的问题。电化学组装是一种简单的成膜方法,可以控制光限幅功能单元在薄膜中的含量和分布,且不存在旋涂成膜中溶液相溶的问题。本论文通过电化学组装的方法制备多组分金纳米粒子(AuNPs)薄膜及与富勒烯杂化的薄膜,初步研究了AuNPs薄膜的光限幅性质与其不同粒径周期性结构的关系,以及基于自由载流子吸收原理的AuNPs和基于反饱和吸收原理的富勒烯在薄膜中的含量和分布对薄膜光限幅性能的影响。 本论文的主要结果和创新点如下: (1)利用咔唑的C(3)-C(3)偶联反应,电化学组装制备了200nm厚的1,5,10nm三种尺寸的AuNPs单组分及复合组分薄膜。lnm和10nm AuNPs薄膜的光限幅阈值分别为0.89J cm-2和1.2J cm-2,且光限幅机理均为自由载流子吸收。同等厚度的三组分薄膜由于内部不同粒径AuNPs自由载流子吸收的整体作用使得薄膜的光限幅阈值下降0.02J cm-2。改变组装条件能够调整薄膜中不同粒径的周期性结构,其光限幅阈值降低至0.59J cm-2,说明薄膜的周期性结构可以明显增强其光限幅性能。 (2)通过不同溶液两组分的交替组装和电化学共聚的方法分别制备lnmAuNPs与C70的杂化薄膜。两种杂化薄膜的光限幅阈值较单组分1nm AuNPs薄膜的光限幅阈值下降0.46J cm-2-0.76J cm-2。电化学共聚方法中AuNPs和C70杂化薄膜随着C70含量的增加其光限幅阈值明显降低,其中光限幅阈值低至0.13Jcm-2。这一数值仍高于C70-芘薄膜的光限幅阈值(63mJ cm-2),说明在本研究中,反饱和吸收与自由载流子吸收这两种光限幅机理对薄膜光限幅性能贡献程度不同,且反饱和吸收对薄膜光限幅性能的影响更大。