近日,，山東大學陳峰課題組在《Nanoscale》(影響因子為7.367)上發(fā)表題為“Plasmonic nanoparticles embedded in single crystals synthesized by gold ion implantation for enhanced optical nonlinearity and efficient Q-switched lasing”(Nanoscale 10, 4228-4236, 2018; DOI: 10.1039/C7NR07304F)的研究論文，報道了金離子注入Nd:YAG單晶中納米顆粒的合成及其光學特性,。論文被選為Nanoscale當期的封底(back cover),。該論文的*作者是博士研究生聶偉杰，通訊作者為陳峰教授,。
研究通過金離子注入和熱退火處理在Nd:YAG晶體中合成了嵌入式納米球顆粒,，產(chǎn)生表面等離激元共振效應(yīng)(SPR)，使得Nd:YAG晶體在可見光波段的線性和非線性吸收都顯著增強,。其中,，晶體的非線性吸收系數(shù)提升了5個數(shù)量級，同時表現(xiàn)出明顯的可飽和吸收特性,。利用Au:YAG作為飽和吸收體，實現(xiàn)了波長為639nm的調(diào)Q脈沖激光輸出,。另外,，通過改變金離子的注入劑量可以有效調(diào)控材料的線性和非線性光學性質(zhì)，從而為增強、調(diào)控介電材料的非線性性質(zhì)提供了一種新的方案,，為在脈沖激光產(chǎn)生中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ),。
研究使得Nd:YAG晶體在可見光波段的線性和非線性吸收都顯著增強。通過改變金離子的注入劑量可以有效調(diào)控材料的線性和非線性光學性質(zhì),，從而為增強,、調(diào)控介電材料的非線性性質(zhì)提供了一種新的方案，為在脈沖激光產(chǎn)生中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ),。該項研究成果為后續(xù)研究開展提供了方向,，具有重要意義。
離子束是指以近似一致的速度沿幾乎同一方向運動的一群離子,。離子源用以獲得離子束的裝置,。在各類離子源中，用得多的是等離子體離子源,，即用電場將離子從一團等離子體中引出來,。這類離子源的主要參數(shù)由等離子體的密度、溫度和引出系統(tǒng)的質(zhì)量決定,。屬于這類離子源的有:潘寧放電型離子源射頻離子源,、微波離子源、雙等離子體源,、富立曼離子源等,。另一類使用較多的離子源是電子碰撞型離子源，主要用于各種質(zhì)譜儀器中,。
離子源的主要參數(shù)有：①離子束流強,。即能夠獲得的有用離子束的等效電流強度，用電流單位A或mA表示,。②有用離子百分比,。即有用離子束占總離子束的百分比。一般來說,，離子源給出的總離子束包括單電荷離子,、多電荷離子、各種分子離子和雜質(zhì)元素離子等的離子束,。③能散度,。由于離子的熱運動和引出地點的不同，使得離子源給出的離子束的能量對要求的單一能量有一定離散,，一般希望能散度盡量小,，在高精度的離子束應(yīng)用中尤其是這樣。④束的聚焦性能,。以離子束的截面和張角表示,。聚焦不好的離子束在傳輸過程中會使離子大量丟失,。獲得良好聚焦特性的離子束的終障礙是束中離子之間的靜電排斥力，為了克服這一障礙,，應(yīng)盡早使離子獲得較高能量,。⑤離子源的效率。以離子束形式引出的工作物質(zhì)占總消耗的工作物質(zhì)的比例,。⑥工作壽命,。離子源一次安裝以后使用的時間。
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