افزايش ضريب شكست غيرخطي پليمر پلي استايرن با افزودن نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم

Increasing the nonlinear refractive index of polystyrene polymer by adding titanium dioxide nanoparticles

در اين مقاله، محلول پليمر پلي استايرن و نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) با غلظت #38;shy;هاي مختلف نانوذرات تهيه شده و سپس به روش لايه #38;shy;نشاني دوراني بر روي سطح زيرلايه #38;shy;هاي كوارتز نشانده شده است. خواص ساختاري لايه #38;shy; #38;shy;ها با استفاده از ميكروسكوپ #38;shy;هاي الكترون روبشي و الكترون عبوري بررسي شده است. ضخامت لايه #38;shy;ها با استفاده از ضخامت #38;shy;سنج اندازه #38;shy;گيري شده است. ضريب شكست غيرخطي لايه #38;shy;ها نيز با استفاده از روش روبش z روزنه بسته اندازه #38;shy;گيري شده است. نتايج اين كار بيانگر افزايش ضريب شكست غيرخطي پليمر با افزايش نانوذرات TiO2 به آن است. ميزان افزايش ضريب شكست غيرخطي متناسب با درصد نانوذرات TiO2 افزوده شده به پليمر پلي استايرن است.

In this paper, a solution of polystyrene and titanium dioxide nanoparticles (TiO2) with different concentrations of nanoparticles is prepared and then is coated by spin coating method on the surface of quartz substrates. The structural properties of the layers were investigated using scanning and transmission electron microscopes. The thickness of the layers is measured using a profilometer. The nonlinear refractive index of the layers is also measured using the closed aperture z-scan method. The results of this work indicate increase of the nonlinear refractive index of polymer with adding TiO2 nanoparticles. It is found that increase of the nonlinear refractive index is proportional to the percentage of the added TiO2 nanoparticles to the polystyrene polymer.