Аномальная оптическая нелинейность диэлектрических нанодисперсий

Представлены результаты исследования методом z-сканирования нелинейно-оптического отклика нанодисперсий на основе полупроводниковых (TiO₂, ZnO) и диэлектрических (SiO₂ , Al₂O₃) наночастиц сферической, сфероидной и чешуйчатой форм, взвешенных в полярных и неполярных диэлектрических матрицах (вода, изопропанол, полиметилсилоксан и трансформаторное масло), в поле слабого лазерного излучения видимого диапазона. Обнаружено, что, в отличие от полупроводниковых наночастиц и частиц сферической формы, чешуйчатые наночастицы SiO₂ и Al₂O₃, взвешенные в неполярных матрицах, проявляют нелинейно-оптический отклик в интервале интенсивностей излучения 0 — 500 Вт/см², исчезающий при более высоких интенсивностях. Предложены схемы энергетических состояний оптических электронов наночастиц, позволяющие объяснить различия в нелинейно-оптических свойствах нанодисперсий. Наблюдается хорошее соответствие между экспериментальными и теоретическими зависимостями спектров поглощения, а также нелинейных показателей преломления и поглощения от интенсивности и длины волны излучения.