그래핀 옥사이드 및 환원 그래핀 옥사이드 기반 아연 산화물 나노복합체의 선형/비선형 광학적 특성의 합성과 특성화

초록 이 논문에서는 순수 그래핀 옥사이드(GO) 및 환원 그래핀 옥사이드(RGO)와 비교하여 GO-ZnO 및 RGO-ZnO 나노복합체의 선형 및 비선형 광학적 특성을 조사하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 GO, RGO, GO-ZnO 및 RGO-ZnO를 합성하고 푸리에 변환 적외선(FT-IR), 자외선-가시광선(UV-Vis) 흡수, X선 회절(XRD) 및 에너지 분산 X선 분광법(EDX)으로 특성화하였다. XRD 및 EDX 분석은 GO의 감소와 GO-ZnO 및 RGO-ZnO 나노복합체의 성공적인 합성을 나타냈다. FT-IR 분광법에서는 OH, C=C, C=O 및 Zn–O 신축 진동과 관련된 흡수 대역이 각각 3340 cm −1, 1630 cm −1, 1730 cm −1 및 480 cm −1에 위치하고 있음을 보여주었다. UV-Vis 스펙트라에서 GO, RGO, GO-ZnO 및 RGO-ZnO의 직접 에너지 갭은 각각 3.36, 3.18, 3.63 및 3.25 eV였다. 더욱이, 제3차 비선형 광학적 특성은 Nd:YAG 레이저(532 nm, 70 mW)를 사용하여 z-스캔 기법으로 조사되었다. 비선형 흡수 계수 값(β)은 5.3 × 10 –4 (GO)에서 8.4 × 10 –3 cm/W (RGO-ZnO)로 증가한 것을 확인할 수 있다. 또한, GO, RGO, GO-ZnO 및 RGO-ZnO의 비선형 굴절률(n 2)은 각각 10.9 × 10 –10, 14.3 × 10 –10, 22.9 × 10 –10 및 31.9 × 10 –10 cm 2 /W로 나타났다.