金属氢化物的动态光学性质
材料科学
2018-10-10 v2
摘要
金属氢化物在氢化时往往表现出剧烈的光学性质变化。这些转变使它们成为许多可调光学器件（如光学氢传感器和开关镜）的主要候选材料。虽然其中一些金属（如钯）已被充分研究，许多其他有前景的材料仅在有限光学范围内被表征，且缺乏氢负载的直接原位测量，限制了其潜在应用。此外，尚无允许这些金属间清晰比较的系统性研究。在这项工作中，我们提出了对 Pd、Mg、Zr、Ti 和 V 在氢化过程中动态可调光学性质的系统性研究，波长范围为 250 - 1690 nm。这些测量在环境腔中进行，该腔将基于石英晶体微天平的质量测量与高达 7 bar 氢气下的椭偏测量相结合，使我们能够确定氢化过程中的光学性质。此外，我们通过对退火条件的改变展示了钛及其氢化物光学性质的进一步可调性，并研究了钯氢化循环中出现光学与重量迟滞现象。最后，我们展示了基于这些动态性质的若干纳米级光学与等离激元结构。我们展示的结构在氢化时表现出五个数量级的反射率变化、>200 nm 的共振偏移以及 >3000% 的相对透射切换，暗示了广泛的应用前景。
引用
@article{arxiv.1808.07589,
title = {Dynamic optical properties of metal hydrides},
author = {Kevin J. Palm and Joseph B. Murray and Tarun C. Narayan and Jeremy N. Munday},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.07589},
year = {2018}
}