Научная статья на тему 'ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С WS2 НАНОЧАСТИЦАМИ В ЭФФЕКТЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ'

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С WS2 НАНОЧАСТИЦАМИ В ЭФФЕКТЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
78
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ / ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ / WS2 НАНОЧАСТИЦЫ / ФУЛЛЕРЕНЫ / УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ / МЕХАНИЗМЫ ОГРАНИЧЕНИЯ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Каманина Н. В., Тойкка А. С., Квашнин Д. Г.

В настоящей работе рассмотрены возможности проявления эффекта оптического ограничения излучения видимого и ближнего ИК-диапазона спектра на примере жидкокристаллических (ЖК) систем в сравнении с сенсибилизированными растворами, суспензиями и тонкопленочными структурами. Впервые эффект оптического ограничения излучения показан для системы: жидкий кристалл - наночастицы WS2, облучаемой на длине волны импульсного Er-лазера 1,54 микрона. Экспериментальные результаты подкреплены квантово-химическими расчетами. На основе проанализированных экспериментальных данных предложено эффективно использовать разработанные ЖК-ячейки с разными типами наноструктур для лазерной и биомедицинской индустрии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Каманина Н. В., Тойкка А. С., Квашнин Д. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LIQUID CRYSTAL SYSTEMS WITH WS2 NANOPARTICLES IN THE OPTICAL LIMITING EFFECT

The possibilities of displaying the effect of optical limiting of radiation in the visible and near IR-spectrum on the example of liquid crystal (LC) systems are considered and compared with sensitized solutions, suspensions and thin-film structures. For the first time, the effect of optical limiting is shown for a liquid crystal - WS2 nanoparticle system irradiated at the wavelength of the pulsed Er-laser of 1.54 microns. Experimental results are supported by quantum-chemical simulations. Based on the analyzed experimental data, it is proposed that the developed LC cells with different types of nanostructures can be effectively used for laser and biomedical industries.

Текст научной работы на тему «ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С WS2 НАНОЧАСТИЦАМИ В ЭФФЕКТЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ»

УДК: 532.783; 535.016; 53.043

Н. В. Каманина1'2'3*, А. С. Тойкка1'2'3, Д. Г. Квашнин4'5'6

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С WS2 НАНОЧАСТИЦАМИ В ЭФФЕКТЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1 Санкт-Петербургский электротехнический университет («ЛЭТИ»),

ул. Профессора Попова, д. 5, 197376 Санкт-Петербург, Россия

2 НИЦ Курчатовский институт - Институт ядерной физики (ПИЯФ),

мкр. Орлова роща, д. 1, 188300 Гатчина, Россия Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова, отдел «Фотофизика сред с нанообъектами», Кадетская линия, д. 5, корп. 2, 199053 Санкт-Петербург, Россия АО «НПО «ГОИ им.С. И. Вавилова», ул. Бабушкина, д. 36, корп.1, 192171 Санкт-Петербург, Россия 4Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН), ул. Косыгина, д. 4, 119334 Москва, Россия

5Российский Национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова,

ул. Островитянова, д. 1, 117997 Москва, Россия 6Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский проспект, д. 4, 119049 Москва, Россия *Е-тай: nvkamanina@mail.ru

В настоящей работе рассмотрены возможности проявления эффекта оптического ограничения излучения видимого и ближнего ИК-диапазона спектра на примере жидкокристаллических (ЖК) систем в сравнении с сенсибилизированными растворами, суспензиями и тонкопленочными структурами. Впервые эффект оптического ограничения излучения показан для системы: жидкий кристалл - наночастицы Ж32, облучаемой на длине волны импульсного Ег-лазера 1,54 микрона. Экспериментальные результаты подкреплены квантово-химическими расчетами. На основе проанализированных экспериментальных данных предложено эффективно использовать разработанные ЖК-ячейки с разными типами наноструктур для лазерной и биомедицинской индустрии.

Ключевые слова: органические материалы, жидкие кристаллы, Ж32 наночастицы, фуллерены, углеродные нанотрубки, механизмы ограничения.

DOI: 10.18083/ЬСАрр1.2021.2.73

© Каманина Н. В., Тойкка А. С., Квашнин Д. Г., 2021

N. V. Kamanina123*, A. S. Toikka123, D. G. Kvashnin456

LIQUID CRYSTAL SYSTEMS WITH WS2 NANOPARTICLES IN THE OPTICAL LIMITING EFFECT

1 Saint-Petersburg Electrotechnical University («LETI»), 5 Prof. Popova St., Saint-Petersburg, 197376, Russia 2National Research Center «Kurchatov Institute» - Petersburg Institute of Nuclear Physics,

1 Orlova rostcha, Gatchina, 188300, Russia 3Laboratory for Photophysics of media with nanoobjects at Vavilov State Optical Institute, 5 Kadetskaya Liniya V.O., korpus 2, St.- Petersburg, 199053, Russia Scientific and Production Association «Vavilov State Optical Institute», 36/1 Babushkina St., Saint-Petersburg, 192171, Russia 4Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Science, 4 Kosygin St., Moscow, 119334, Russia 5Pirogov Russian National Research Medical University,

1 Ostrovityanov St., Moscow, 117997, Russia 6National University of Science and Technology «MISiS», 4 Leninsky prospect, Moscow, 119049, Russia *E-mail: nvkamanina@mail.ru

The possibilities of displaying the effect of optical limiting of radiation in the visible and near IR-spectrum on the example of liquid crystal (LC) systems are considered and compared with sensitized solutions, suspensions and thin-film structures. For the first time, the effect of optical limiting is shown for a liquid crystal - WS2 nano-particle system irradiated at the wavelength of the pulsed Er-laser of 1.54 microns. Experimental results are supported by quantum-chemical simulations. Based on the analyzed experimental data, it is proposed that the developed LC cells with different types of nanostructures can be effectively used for laser and biomedical industries.

Key words: organic materials, liquid crystals, WS2 nanoparticles, fullerenes, carbon nanotubes, optical limiting mechanisms.

Введение

Известно, что благодаря широкому использованию лазерных источников в оптоэлектронике проблема нелинейного взаимодействия оптического излучения с новыми средами является актуальной как с точки зрения фундаментального исследования физических процессов, происходящих при взаимодействии света с веществом, так и в силу большой практической значимости систем, регистрирующих мощные световые потоки, ослабляющих их, а также обеспечивающих реверсивную запись оптической информации. В этом ключе одно из приоритетных мест занимает эффект ограничения оптического излучения, обсуждение которого позволяет применять полученные знания в широ-

кой области, включая, кроме оптоэлектроники, биомедицину и образовательный процесс.

Стоит обратить внимание, что именно открытие фуллеренов, углеродных нанотрубок (УНТ), квантовых точек (КТ), других наночастиц стимулировало процесс поиска новых сред, эффективно поглощающих лазерное излучение в широком диапазоне спектра и интенсивностей засветки [1-10]. В работе [4] приведена многоуровневая система фул-лерена Сбо и детально рассмотрен процесс обратного насыщенного поглощения как основной механизм ограничения. В публикации [7] рассмотрен эффект оптического ограничения для УНТ и композитов на их основе на разных длинах волн облучения системы, при разных длительностях импульса и плотности энергии.

Определены требования к оптическому ограничителю, приводятся эффективные функциональные материалы для этих целей (фуллерены, фтало-цианины, порфирины, неорганические наноча-стицы, металлические комплексы и кластеры, углеродные нанотрубки, др.); выясняются механизмы ограничения. При этом более детально отмечены: механизм поглощения (многофотонное поглощение органических молекул, квантовых точек, др.), обратное насыщенное поглощение (фуллерены, фталоцианины, порфирины, др.), нелинейное рассеяние (растворы, суспензии, др.), поглощение на свободных носителях (полупроводниковые наноча-стицы, нанокомпозиты, металл, др.).

Налицо актуальность исследования именно л-сопряженных органических систем [6, 8], включая жидкие кристаллы [5, 9, 10], допускающих моделирование физических свойств путем введения различного рода сенсибилизаторов (допирующих молекул и кластеров) сравнительно малой концентрации, легко проявляющих индуцированные светом нелинейные эффекты.

В настоящей работе продолжены исследования нового композита на основе системы: ЖК-WS^ начатые ранее и частично показанные в публикациях [11, 12]. Впервые показано проявление эффекта оптического ограничения излучения на длине волны 1,54 мкм в данном материале, в сравнении с характеристиками, описывающими нелинейное поглощение, дискутируемыми для растворов, суспензий, полимерных систем и ЖК.

Экспериментальные условия

В данном исследовании использовались ЖК-структуры 4-pentyl-4-biphenylcarbonitrile, 98 %, приобретенные в фирме Aldrich Co. Вручную собирались ЖК-ячейки толщиной 100 микрометров в ш^-конфигурации. Ориентирующий рельеф был выполнен с помощью обработки ITO-проводящего контакта поверхностной электромагнитной волной [13], таким образом, ITO реализует две функции, а именно: ориентанта и проводника. Наночастицы WS2 были предоставлены специалистами группы профессора Reshef Tenne, скрупулезно изучающими свойства данных систем [14, 15]. Размер наноча-стиц по диаметру был равен ~30 нм. Тестировались ЖК-ячейки с определенной концентрацией вводимых наночастиц WS2, а именно: 0,1 мас. %, для которых ранее было получено квази-смектическое состояние.

В качестве источника облучения использовался наносекундный Ег-лазер, функционирующий на длине волны 1,54 микрона; ширина пятна варьировалась от 1,5 мм до 500 микронов, чтобы более точно найти уровни насыщения без заметного разрушения материала ячейки.

Результаты и обсуждение

Результаты экспериментов по оптическому ограничению для системы ЖК-WS2 наночастицы приведены на рис. 1, а также в сравнительной таблице [10, 16-28].

Input energy, mJ

Рис. 1. Зависимость нелинейного пропускания (в логарифмической интерпретации) от энергии падающего излучения на длине волны 1,54 микрометра

Fig. 1. Dependence of the nonlinear transmission (in the logarithmic scale) on input energy density at the wavelength of 1,54 microns

Анализируя вид зависимости, представленной на рис. 1, стоит обратить внимание на тот факт, что для исследуемой системы ЖК+WS2 на данной телекоммуникационной длине волны наблюдается несколько нелинейных участков. При изменении падающей энергии в диапазоне 0,5-4 мДж наблюдается поглощение излучения квази-смектическим состоянием вещества; при увеличении энергии облучения от 4 до 10 мДж процесс обусловлен насыщением поглощения, вызванного функционированием комплекса между WS2 и CN-группой жидкого кристалла; при увеличении энергии более 10 мДж происходит существенный нагрев с последующей деструкцией системы.

40

S 30-

20-

10

8

Таблица. Сравнительные данные по оптическому ограничению излучения, проявляемому материалами в разных спектральных диапазонах

Table. Comparative data on optical limiting of radiation displayed by the materials in different spectral ranges

Система Начальное пропускание, % Длина волны, нм Длительность воздействующего импульса, нс Порог ограничения, Дж/см2 Порог разрушения системы, Дж/см2 Возможные предложенные механизмы ограничения Ссылка

Композит на основе галоге-нида серебра с наночастицами Ag 38004200 250 0,005-0,025 Плазмонный резонанс, изменение диэлектрической проницаемости за счет тепловых эффектов [16]

2-(n-prolinol)-5-nitropyridine- Ceo 65-70 2940 500 мкс 0,9-1,0 >1,5 Комплексообра-зование, индуцированное световой засветкой [17]

Polymer-embedded carbon nanotubes 1570 68-75 fs, 85 MHz. 0,5 ~1 GW/cm2 Обратное насыщенное поглощение, многофотонное поглощение системы полиимид-УНТ [18]

SWCNT-polyvinylalchol 1560 370 fs, 50 MHz) 108 W/cm2 Насыщенное поглощение [19]

ЖК+WS2 nanotubes 65 1540 90 ~1,0 ~2,0 Переориентация ЖК-диполей под воздействием лазерного излучения (переход из квази-смектика в нематическую фазу), свето-ин-дуцированное рассеяние, тепловой нагрев Настоящая работа

Полиимид-С70 80 1315 50 0,08-0,1 ~2,0 Светоиндуциро-ванное ком-плексо-образова-ние, влияние эффекта двухспек-трального управления [20]

Zn-Pc-Сбо 75-80 1064 Наносекунд-ный диапазон Светоиндуциро-ванное комплек-сообразование [21]

Продолжение табл.

Carbon-black suspensions в воде и в CS2 ~80 1064 10 0,12-0,7 Термодинамические процессы в суспензиях при их нагреве лазерными импульсами с плотностью энергии >10 Дж/см2 [22]

Carbon-black suspensions в воде и в хлороформе > 90 1064 5 0,15-0,35 Нелинейное рассеяние, сублимация углеродных наночастиц [23]

Раствор Ceo ~85 1064 35 пс ~3 Двухфотонное поглощение [24]

Полиимид-С70 ~79-85 1047 8 0,6-0,7 ~2,5-3 Поглощение фуллерена С70, изменение показателя преломления за счет высокочастотного эффекта Керра [25]

Раствор Сбо 84 710-740 10 2 Обратное насыщенное поглощение [26]

Water soluble CdSe quantum dots (QDs) 532 7 нс, 10 Гц 0,35-0,57 GW/cm2 Двухфотонное поглощение, влияние размера квантовых точек на поглощение [27]

ЖК+комплекс полиимид-С70 532 15 0,4-0,7 Переориентация ЖК, светоинду-цированное изменение показателя преломления, тепловые эффекты [10, 28]

Для возможности исследования особенностей взаимодействия молекул ЖК с наночастицами WS2 были проведены детальные квантово-химиче-ские расчеты с применением теории функционала электронной плотности, реализованной в программном пакете VASP [29-31]. В связи с тем, что типичные размеры получаемых наночастиц более 5 нм, в качестве поверхности наночастиц был предложен для рассмотрения монослой WS2. Расчеты были проведены в рамках функционала обобщенного градиента в параметризации РВЕ [32]. В качестве базиса был использован метод присоединенных плоских волн [33]. Из-за большого размера рассматриваемой системы расчет равновесной атомной геометрии проводился только в Г-точке первой зоны Бриллюэна. Оптимизация атомной структуры проводилась до тех пор, пока межатомные силы не становились меньше 0,05 эВ/А. Чтобы избежать нежелательного взаимодействия между структурами

вдоль непериодического направления, был выбран вакуумный промежуток 15 А. Рассматриваемая модель состояла из 147 атомов в слое WS2 и 44 атомов в составе молекулы ЖК.

В первой части было проведено исследование по определению энергетически выгодной конфигурации присоединения ЖК-молекулы на поверхности WS2. На рисунке 2 показаны атомные структуры рассмотренных двух конфигураций. Анализ данных показал на возможность и планарного, и го-меотропного расположения ЖК-молекулы на поверхности WS2 (полученные значения энергии связывания составили -1,04 эВ/мол и -0,19 эВ/мол для планарного и гомеотропного расположения), что определенно вносит существенное рассогласование в однородность системы и проявляется в изменении поглощения (дополнительное индуцированное рассеяние) при лазерном воздействии.

a b

Рис. 2. Планарное (а) и гомеотропное (b) расположение молекулы нематического ЖК по отношению к стенке наночастицы WS2

Fig. 2. Planar (a) and homeotropic (b) arrangement of the nematic LC molecule with respect

to the wall of WS2 nanoparticle

Возвращаясь к данным таблицы, стоит сказать, что ЖК-системы входят в число материалов, которые возможно использовать для проявления эффекта оптического ограничения излучения, причем в зависимости от концентрационного соотношения вводимых наночастиц, а также от конфигурации сборки ячеек можно варьировать уровнями падающей энергии, что, безусловно, позволит создавать многоканальные ограничители лазерного излучения.

Заключение

Анализируя результаты настоящего краткого сообщения, можно выделить следующие моменты:

• Впервые на телекоммуникационной длине волны 1,54 микрометра рассмотрен эффект оптического ограничения излучения в системе жидкий кри-сталл-нанотрубки WS2. Показаны уровни ограничения и выявлен порог деструкции материала в данной конфигурации ячеек толщиной 100 микронов.

• Приведены сравнительные данные по порогам насыщения и разрушения материалов, основанных на изучении растворов, суспензий, тонких пленок и ЖК, что полезно при выборе конкретной функциональной композиции при решении специальной технической задачи.

• Приведены сравнительные данные (см. таблицу) по разным механизмам нелинейного погло-

щения лазерного излучения, ответственные за проявление технического эффекта ограничения в среднем, ближнем ИК- и видимом диапазонах оптического спектра.

• Экспериментальные результаты хорошо согласуются с квантово-химическим моделированием, проведенным в программном пакете VASP.

• Поскольку эффект оптического ограничения излучения ярко визуализируется в эксперименте, то подобные исследования полезны для обучения студентов вузов РФ при прохождении ими практики в научных центрах, использующих лазерные источники для своих работ.

Авторы благодарят Prof. R. Tenne и Dr. A. Zak за синтез наночастиц WS2 и предоставление для изучения их свойств в ЖК-матрице. Авторы выражают признательность коллегам по лаборатории (АО «ГОИ им. С. И. Вавилова» / АО «НПО ГОИ им. С. И. Вавилова», Санкт-Петербург), а также коллективу ПИЯФ (Гатчина) за полезные комментарии к работе. Частично результаты данных исследований были доложены на научно-техническом семинаре в Курчатовском институте - ПИЯФ (Гатчина) в 2020 г. Авторы также благодарны финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № 01201253304).

Список литературы / References

1. Tutt L.W., Boggess T.F. A review of optical limiting mechanisms and devices using organics, fullerenes, semiconductors and other materials. Progress in Quantum Electronics, 1993, 17 (4), 299-333.

2. Lindle J.R., Pong R.G.S., Bartoli F.J., Kafafi Z.H. Nonlinear optical properties of the fullerenes C60 and C70 at 1,064 ^m. Phys. Rev.B, 1993, 48 (13), 9447-9451.

3. Liu Huimin, Taheri B., Weiyi Jia. Anomalous optical response of C60 and C70 in toluene. Phys. Rev. B, 1994, 49 (15), 10166-10169.

4. Couris S., Koudoumas E., Ruth A.A., and Leach S. Concentration and wavelength dependence of the effective third-order susceptibility and optical limiting of C60 in toluene solution. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys, 1995, 8, 4537-4554.

5. Грязнова М. В., Данилов В. В., Каманина Н. В., Смирнов В. А., Федоров С. В. Ячейки Бормана как «оптические переключатели» // Опт. и спектр. 1998. Т. 85, № 6. C.1020-1023. [Gryaznova M.V., Danilov V.V., Kamanina N.V., Smirnov V.A., Fedo-rov S.V. Bormann cells as "optical switches". Optics and Spectroscopy, 1998, 85 (6), 1020-1023 (in Russ.)].

6. Белоусов В. П., Белоусова И. М., Гавронская Е. А., Григорьев В. А., Данилов О. Б., Калинцев А. Г.,

Краснопольский В. Е., Смирнов В. А., Соснов Е. Н. О механизме оптического ограничения лазерного излучения фуллеренсодержащими средами // Опт. и спектр. 1999. Т. 87, № 5. С. 845-852. [Belousov V. P., Belousova I. M., Gavronskaya E. A., Grigoriev V. A., Danilov O. B., Kalintsev A. G., Krasnopolsky V. E., Smirnov V. A., Sosnov E. N. On the mechanism of optical restriction of laser radiation by fullerene-con-taining media. Optics and Spectroscopy, 1999, 87 (5), 845-852.

7. Wang Jun, Chen Yu and Blau Werner J. Carbon nano-tubes and nanotube composites for nonlinear optical devices. J. Mater. Chem, 2009, 19 (40), 7425-7443. DOI: 10.1039/B906294G.

8. Belousova I.M., Belousov V.P., Danilov O.B., Grigor'ev V.A., Kalintsev A.G., Zgonnik V.N., Kamanina N.V., Zhevlakov A.P., Krisko A.V., Mironova N.G., Sosnov E.N., Gavronskaya E.A., Smirnov V.A., Yur'ev M.S., Ponomarev A.N., Yashin V.E. Photody-namics of nonlinear fullerene-containing media. Proceed. SPIE, 2001, 4353, 75-83.

9. Kamanina N.V., Belousova I.M., Bagrov I.V Ka-porskii., L.N., Tul'skii S.A., Zhevlakov A.P. Fullerene-doped polyimide effective optical power limiting materials in visible and IR ranges. Proceed. SPIE, 2001, 4353, 115-120.

10. Kamanina N., Putilin S., Stasel'ko D. Nano-, pico- and femtosecond study of fullerene-doped polymer-dispersed liquid crystals: holographic recording and optical limiting effect. Synthetic Metals, 2002, 127 (1-3), 129-133.

11. Каманина Н. В., Зубцова Ю. А., Тойкка А. С., Лихо-манова С. В., Zak A., Tenne R. Временные характеристики жидкокристаллической ячейки с наноча-стицами WS2: сенсибилизация мезофазы и особенности рельефа // Жидк. крист. и их практич. ис-польз. 2020. Т. 20, № 1. С. 34-40. [Kamanina N.V., Zubtsova Yu.A., Toikka A.S., Likhomanova S.V., Zak A., Tenne R. Temporal characteristics of a liquid crystal cell with WS2 nanoparticles: mesophase sensitization and relief features. Liq. Cryst. and their Appl., 2020, 20 (1), 34-40. (in Russ.).

DOI: 10.18083/LCApp.2020.1.34].

12. Каманина Н. В., Зубцова Ю. А., Кужаков П. В., Zak A., Tenne R. Корреляционные зависимости между спектральными, временными и ориентационными параметрами жидкокристаллических ячеек с WS2 наночастицами // Жидк. крист. и их практич. использ. 2020. Т. 20, № 3. С. 41-48. [Kamanina N.V., Zubtsova Yu.A., Kuzhakov P.V., Zak A., Tenne R. Correlations between spectral, temporal, and orientation parameters of liquid crystal cells with WS2 nanoparticles. Liq. Cryst. and their Appl., 2020, 20 (3), 41-48. (in Russ.). DOI: 10.18083/LCAppl.2020.3.41].

13. Васильев П. Я., Каманина Н. В. Фуллеренсодержа-щий жидкокристаллический пространственно-временной модулятор света с обработанным поверхностной электромагнитной волной проводящим покрытием // Письма вЖТФ. 2007. Т. 33, № 1. C. 17-22. [Vasilyev P.Ya., Kamanina N.V. Fullerene-containing liquid crystal spatiotemporal light modulators with surface-electromagnetic-wave-treated conducting layers. Tech. Phys. Lett., 2007, 33 (1), 8-10].

14. Tenne R., Margulis L., Genut M., Hodes G. Polyhedral and cylindrical structures of tungsten disulphide. Nature, 1992, 360, 444-446.

15. Yadgarov L., Visic B., Abir T., Tenne R., Polyakov A.Yu., Levi R., Dolgova T.V., Zubyuk V.V., Fedyanin A.A., Goodilin E.A., Ellenbogen T., Tenne R., Oron D. Strong light-matter interaction in tungsten disulfide nanotubes. Phys. Chem. Chem. Phys., 2018, 20, 2081220820. DOI: 10.1039/c8cp02245c.

16. Багров И. В., Жевлаков А. П., Михеева О. П., Сидоров А. И., Судариков В. В. Оптическое ограничение лазерных импульсов в спектральной области 3,8-4,2 микрона композитом с наночастицами серебра // Письма в ЖТФ. 2002, Т. 28, № 13. C.40-43. [Bagrov I.V., Zhevlakov A.P., Mikheeva O.P., Si-dorov A.I., Sudarikov V.V. Optical restriction of laser pulses in the spectral region of 3,8-4,2 microns by a composite with silver nanoparticles. Tech. Phys. Lett., 2002, 28 (13), 40-43].

17. Каманина Н. В., Искандаров М. О., Никитичев А. А. Оптические исследования системы 2-(п-пролинол)-5-нитропиридин-фуллерен в среднем ИК-диа-пазоне спектра // Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29, № 8. C. 62-68. [Kamanina N.V., Iskandarov M.O. and Ni-kitichev A.A. Optical properties of 2-(p-prolinol)-5-ni-tropyridine-fullerene system in the middle infrared range. Tech. Phys. Lett., 2003, 29 (4), 337-339].

18. Schibli T.R., Minoshima K., Kataura H., Itoga E., Minami N., Kazaoui S., Miyashita K., Tokumoto M., Sakakibara Y. Ultrashort pulse-generation by saturable absorber mirrors based on polymer-embedded carbon nanotubes. Optics Express, 2005, 13 (20), 8025-8031.

19. Rozhin Aleksey G., Sakakibara Youichi, Tokumoto Madoka, Kataura Hiromichi, Achiba Yohji. Near-infrared nonlinear optical properties of single-wall carbon nanotubes embedded in polymer film. Thin SolidFilms, 2004, 464-465, 368-372.

20. Каманина Н. В., Багров И. В., Белоусова И. М., Жевлаков А. П. О возможности управления эффектом оптического ограничения маломощным световым сигналом // Опт. и спектр. 2001. Т. 91, № 1. C. 57. [Kamanina N.V., Bagrov I.V., Belousova I.M., Zhevlakov A.P. The possibility of controlling the optical limiting effect by a weak light signal. Opt. and Spectr, 2001, 91 (1), 1-2. DOI: 10.1134/1.1388315].

21. Shirk J.S., Pong R.G.S., Bartoli F.J., Snow A.W. Optical limiter using a lead phthalocyanine. Appl. Phys. Lett, 1993, 63 (14), 1880-1882.

22. Riehl D., Fougeanet F. Thermodynamic modeling of optical limiting mechanisms in carbon-black suspensions (CBS). Nonlinear Optics, 1999, 21 (1-4), 391-398.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

23. Vivien L., Riehl D., Lancon P., Hache F., Anglaret E. Pulse duration and wavelength effects on the optical limiting behavior of carbon nanotube suspensions. Optics Letters, 2001, 26 (4), 223-225.

24. Ганеев Р. А., Кулагин И. А., Каманина Н. В., Ряс-нянский А. И., Тугушев Р. И., Усманов Т. Исследование нелинейно-оптических характе-ристик различных сред методами Z-сканирования и генерации третьей гармоники лазерного излучения // Квантовая электроника. 2002. Т. 32, № 9. C. 781-788. [Ganeev R.A., Kulagin I.A., Kamanina N.V., Ryasnyansky A.I., Tugushev R.I., Usmanov T. Study of nonlinear optical characteristics of various media by the methods of z-scan and third harmonic generation of laser radiation. Quantum Electronics, 2002, 32 (9), 781788. DOI:10.1070/QE2002v032n09ABEH002291].

25. Каманина Н. В., Искандаров М. О., Никитичев А. А. Оптические исследования системы полиимид-фул-лерен в ближнем ИК-диапазоне спектра (А = 1047 nm) // Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29, № 16. C. 29-38. [Kamanina N.V., Iskandarov M.O., Nikitichev A.A. Optical properties of a polyimide-fullerene system in the near infrared range (А = 1047 nm). Tech. Phys. Lett., 2003, 29 (8), 672-675. DOI:10.1134/1.1606785].

26. Mishra S.R., Rawat H.S., Mehendale S.C. Reverse saturable absorption and optical limiting in C60 solution in the near-infrared. Appl. Phys. Lett, 1997, 71 (1), 46-48.

27. Augustine Anju K., Mathew S., Radhakrishnan P., Nampoori V.P.N., Kailasnath M. Size Dependent Optical Nonlinearity and Optical Limiting Properties of Water Soluble CdSe Quantum Dots. Journal of Nanosci-ence, 2014, 2014, Article ID 623742 (7 pages). DOI: 10.1155/2014/623742.

28. Каманина Н. В., Капорский Л. Н. Оптическое ограничение лазерного излучения в диспергиро-ванных жидкокристаллических структурах с фуллеренами // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25, № 7. C. 18-24. [Kamanina N.V., Kaporskii L.N. Optical limiting of laser radiation in dispesed liquid-crystal structures with fullerenes. Tech. Phys. Lett. 1999, 25 (4), 257-259.

29. Kresse G., Furthmuller J. Efficient iterative schemes for ab-initio total-energy calculations using a plane-wave basis set. Phys. Rev. B, 1996, 54 (16), 1116911186.

30.

31.

32.

Kresse G., Furthmüller J. Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set. Comput. Mater. Sci., 1996, 6 (1), 15-50.

Kresse G., Hafner J. Ab initio molecular dynamics for liquid matals. Phys. Rev. B, 1993, 47 (1), 558-561. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made simple. Phys. Rev. Lett, 1996, 77 (18), 3865-3868.

33. Blöchl P.E. Projector augmented-wave method. Phys. Rev. B, 1994, 50, 17953-17979.

Поступила 23.04.2021 г. Received 23.04.2021 Принята 17.05.2021 г. Accepted 17.05.2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.