武科大网讯近日，我院王玉华教授团队在石墨烯掺杂金属纳米复合材料的非线性光学效应领域取得了一系列研究成果，指导的2名硕士研究生和1名本科生发表了高水平论文。

    石墨烯是具有优良稳定性的非线性光学材料。深入探索此类材料的非线性光学潜能，制备出适合不同波段的非线性光学材料具有重要意义。王玉华教授课题组利用溶剂热法成功制备了石墨烯掺杂氧化锌、氧化铜和硫化锌等纳米颗粒复合材料，并对样品的结构及形貌进行了一系列表征；随后与上海光学精密机械研究所合作，对此类材料的非线性光学效应进行了研究，得到了多种复合材料的三阶非线性吸收系数与三阶非线性折射系数。研究表明通过对石墨烯掺杂金属纳米颗粒，可以有效提高和改善石墨烯的非线性光学响应，在光限幅、光计算和光通讯等领域有重要的应用价值。

    课题组发现对石墨烯掺杂不同比例的硫化锌纳米颗粒后，复合材料的非线性效应相比于纯石墨烯和硫化锌增强了5-22倍，其光限幅性能得到很大提高。该研究成果“Enhanced optical limiting properties of graphene oxide-ZnS nanoparticles composites”发表在碳领域顶级期刊《Carbon》上。我校2019级物理研究生李培玲是该论文的第一作者。

    此前，课题组针对此类材料的三阶非线性光学效应与掺杂颗粒的数量和尺寸的构效关系开展过系统研究，该研究成果“Enhanced nonlinear optical behavior of graphene-CuO nanocomposites investigated by Z-scan technique”发表在《Journal of Alloys and Compounds》杂志上，我校2017级物理研究生吴兰夫是该论文的第一作者。另外，课题组发现在飞秒激光脉冲下此类材料产生了五光子吸收的现象。该研究相关成果“Nonlinear optical and multi-photon absorption properties in graphene–ZnO nanocomposites”发表在《Nanotechnology》杂志上。我校2014级材料物理本科生童清是该论文的第一作者。

    我院“冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室”是以上三篇论文的第一完成单位。研究工作得到了“国家自然科学基金面上项目”、湖北省高等学校“优秀中青年科技创新团队”项目、威尼斯87978797“材料-化学-物理”学科交叉创新团队项目和威尼斯87978797“科技创新团队培育项目”资助；研究还得益于“省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室”、威尼斯87978797“纳米薄膜材料研究所”校级一般科研平台的支持。