[发明专利]一种非线性CsPbX3

说明书

本发明公开了一种非线性CsPbX₃纳米晶玻璃的制备方法，包括如下步骤：(1)按照物质的量份数称取以下原料：B₂O₃20‑50份；ZnO 2‑10份；SiO₂5‑50份；Al₂O₃1‑10份；MgO 1‑10份；Cs₂CO₃3‑40份；PbCl₂+PbBr₂+PbI₂+NaCl+NaBr+NaI=9‑45份；(2)将各原料放入马弗炉中进行高温熔化；结束后将玻璃液倒入预热好的模具中，待玻璃成型后放入退火炉中退火处理；然后在保温炉中进行析晶热处理，使玻璃中析出尺寸为纳米级别并且分布均匀的晶相，然后降温得到CsPbX₃纳米晶玻璃。本发明制得的CsPbX₃纳米晶玻璃具有高非线性折射率。

(一)技术领域

本发明属于非线性光学领域，具体涉及一种CsPbX₃(X＝Cl,Br,I)纳米晶玻璃的制备方法。

(二)背景技术

高非线性折射率对于应用新型激光防护器具有重要的意义。现如今激光技术的高速进步，乃至于激光武器的问世，带来迫切的激光防护需求。研制出宽带、高透射、可调谐的新型激光防护器是近年来的研究热点，目前主要集中在具有非线性光学限幅效应的材料。从原理上分，具有非线性光学限幅效应的材料包括单一型(仅拥有一种非线性光学效应的材料)和复合型(拥有两种及以上非线性光学效应的材料)。钙钛矿材料的面世，将给光限幅材料带来新的可能。[宋瑛林,李淳飞.非线性光学限幅技术与激光防护[J].物理,1996,25(6):0-0.][孙丽, 付剑,刘晓东,et al.Nonlinear Optical Performance ofHo³⁺-DopedBorosilicate Glass％掺Ho³⁺的硼硅酸盐玻璃的非线性光学特性[J].中国稀土学报,2009,027(001):51-56.]

由于钙钛矿纳米晶具有优异的光电性能，近年来全无机CsPbX₃(X＝Cl/Br,Br)纳米晶的研究正蓬勃兴起。目前，主要关注的是卤化铅铯纳米晶在线性光学领域，如太阳能电池、LED、激光等领域，但是这些研究只集中于热注入合成的胶体溶液或单晶，目前距离市场化应用亟待解决的仍是稳定性问题。2015年,Sun和Zeng等通过热注入合成了9nm大小CsPbBr₃纳米晶，通过开孔Z-scan拟合曲线第一次观察到在输入强度为20GW/cm²在波长800nm下有大双光子吸收截面≈1.2×10⁵GM。随后，我们的团队通过热注入和阴离子交换合成了CsPbCl₃、 CsPbBr₃、CsPbI₃胶体纳米晶，并比较了它们之间的非线性极化率。但是纳米晶的稳定性问题依然没有得到解决。