金屬陶瓷薄膜光學(xué)常數(shù)的尺度效應(yīng).pdf

1、復(fù)折射率是物質(zhì)固有的一種光學(xué)性質(zhì)，被稱為光學(xué)常數(shù)(包括折射率n和消光系數(shù)k),它決定著物質(zhì)對光的反射、折射和吸收等性能。光學(xué)常數(shù)是表征金屬陶瓷薄膜光學(xué)性能的重要參數(shù)之一，而金屬陶瓷薄膜與其大塊材料之間的光學(xué)常數(shù)有很大的差異，因此，研究和分析金屬陶瓷薄膜光學(xué)常數(shù)的尺度效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)材料特定的光學(xué)性能(如共振吸收、光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)和拉曼散射)具有重要的實(shí)際意義。
　　納米金屬微粒鑲嵌于陶瓷基體中所構(gòu)成的金屬陶瓷薄膜，由于薄膜的組成與結(jié)構(gòu)的微小變

2、化都將導(dǎo)致薄膜的光學(xué)常數(shù)(n、k)的改變，因此，金屬微粒的體積百分比、尺寸、形狀及空間分布和振子強(qiáng)度、散射因子，都對薄膜的光電性質(zhì)有重要的影響，特別是薄膜與大塊材料之間光學(xué)常數(shù)的差異，即薄膜光學(xué)常數(shù)的尺度效應(yīng)，正在引起材料學(xué)界的極大關(guān)注。
　　本文對Ag和Cu金屬顆粒鑲嵌在MgF2和SiOx陶瓷基體中形成的金屬陶瓷薄膜光學(xué)常數(shù)的尺度效應(yīng)進(jìn)行了研究。用修正的M-G(Maxwell-Gannett)理論對Ag-MgF2、Cu-MgF2

3、和Ag-SiOx金屬陶瓷薄膜，在金屬微粒體積百分比不同情況下光學(xué)常數(shù)的尺度效應(yīng)進(jìn)行了理論計(jì)算，并將理論計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)[17,33]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：金屬微粒在低體積百分比(f1≤25％)情況下，本文所用修正M-G理論計(jì)算金屬陶瓷薄膜所得的光學(xué)常數(shù)要比文獻(xiàn)[33]所用的修正方法更符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但同時(shí)我們又發(fā)現(xiàn)對于納米金屬陶瓷薄膜光學(xué)常數(shù)的計(jì)算，考慮尺度效應(yīng)、極化因子、振子強(qiáng)度和散射因子修正后的理論值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間仍存在一定的