Carbon nanotube-based functional materials for optical limiting

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 7, Issue 4-5, 2007, Pages 1268-1283

  Chen, Yu ^a   Lin, Ying ^a   Liu, Ying ^a   Doyle, James ^b   He, Nan ^a   Zhuang, Xiaodong ^a   Bai, Jinrui ^a   Blau, Werner J ^b  

^a EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b TRINITY COLLEGE DUBLIN   (Ireland)

Author keywords

Carbon nanotubes; Functional materials; Nonlinear optics; Optical limiting; Polymer carbon nanotube composites

Indexed keywords

(PL) PROPERTIES; AMBIENT LIGHT; CAN DESIGN; CARBON NANOTUBE SUSPENSIONS; CONCENTRATION (COMPOSITION); DOPED CARBONS; ELECTRONIC ABSORPTIONS; EX SITU; FOCUSED LASER BEAMS; FUNCTIONAL MATERIALS; HIGH INTENSITY; HIGH TRANSMISSION; HUMAN EYES; INCIDENT ENERGIES; INCIDENT LIGHT; INTENSE LASER PULSES; LINEAR TRANSMITTANCE; NANO TUBE; NANO-STRUCTURED; NANOTUBE COMPOSITES; NONLINEAR ABSORPTION (NLA); NONLINEAR REFRACTION (NLR); NONLINEAR SCATTERING; OPTICAL (PET) (OPET); OPTICAL ELEMENTS; OPTICAL LIMITING (OL); OPTICAL LIMITING PROPERTIES; SMALL MOLECULES;

ABSORPTION; ALIGNMENT; CARBON; CARBON CARBON COMPOSITES; CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS; CHROMOPHORES; DATA PROCESSING; LASER BEAMS; LASER OPTICS; LASERS; LIGHT; MECHANISMS; METALLIC MATRIX COMPOSITES; NANOCOMPOSITES; NANOPORES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NANOSTRUCTURES; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES; NONLINEAR OPTICS; OPTICAL DESIGN; OPTICAL SENSORS; OPTICS; POLYMER MATRIX; POLYMER MATRIX COMPOSITES; POLYMERS; PULSED LASER APPLICATIONS; PULSED LASER DEPOSITION; SUSPENSIONS (COMPONENTS);

CARBON NANOTUBES;

CARBON; CARBON NANOTUBE; FULLERENE C60; FULLERENE DERIVATIVE; NANOTUBE; POLYMER; UNCLASSIFIED DRUG;

ABSORPTION; BIOPHYSICS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRONICS; LIGHT; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; OPTICS; RADIATION SCATTERING; REVIEW; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY;

ABSORPTION; BIOPHYSICS; CARBON; ELECTRONICS; FULLERENES; LIGHT; MICROSCOPY, ELECTRON, SCANNING; MODELS, MOLECULAR; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES; NANOTUBES, CARBON; OPTICS; POLYMERS; SCATTERING, RADIATION;

EID: 34447524031     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2007.308     Document Type: Review

References (111)

1. T. H. Maiman, Nature 187, 493 (1960).
2. For more information, please visit USAF Institute for National Security Studies (INSS) home page at www. usafa.af.mil/inss.
3. Abc News reported on Dec. 30, 2004. See http://abcnews.go.com.
4. C. W. Spangler, J. Mater. Chem. 9, 2013 (1999).
5. G. Brusatin and R. Signorini, J Mater. Chem. 12, 1964 (2002).
6. Y. P. Sun and J. E. Riggs, Int. Rev. Phys. Chem. 18, 43 (1999).
7. H. S. Nalwa and J. S. Shirk, Phthalocyanines: Properties and Applications, edited by C. C. Leznoff and A. B. P. Lever, VCH Publishers, Inc., New York (1996), Vol. 4, p. 83.
8. G. De La Torre, P. Vazquez, F. Agullo-Lopez, and T. Torres, J. Mater. Chem. 8, 1671 (1998).
9. G. De La Torre, P. Vazquez, F. Agullo-Lopez, and T. Torres, Chem. Rev. 104, 3723 (2004).
10. Y. Chen, M. Hanack, Y. Araki, and O. Ito, Chem. Soc. Rev. 34, 517 (2005).
11. S. O'Flaherty, S. V. Hold, M. J. Cook, T. Torres, Y. Chen, M. Hanack, and W. J. Blau, Adv. Mater. 15, 19 (2003).
12. M. Calvete, G. Y. Yang, and M. Hanack, Synth. Met. 141, 231 (2004).
13. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O'Brien, R. F. Curl, and R. E. Smalley, Nature 318, 162 (1985).
14. Y. Chen, Z. E. Huang, R. F. Cai, and B. C. Yu, Eur. Polym. J. 34, 137 (1998).
15. K. E. Geckeler and S. Samal, Polym. Int. 48, 743 (1999).
16. P. R. Birkett, Annu. Rep. Prog. Chem. Sect. A 95, 431 (1999).
17. L. Dai, Polym. Adv. Techn. 10, 357 (1999).
18. L. Dai and A. W. H. Mau, Adv. Mater. 13, 899 (2001).
19. C. Wang, Z. X. Guo, S. Fu, W. Wu, and D. Zhu, Prog. Polym. Sci. 29, 1079 (2004).
20. K. M. Kadish and R. S. Ruoff (Eds.). Fullerenes: Chemistry, Physics, and Technology. A John Wiley and Sons. Inc., New York (2000).
21. F. Diederich and C. Thilgen, Science 271, 317 (1996).
22. R. C. Haddon, Science 261, 1545 (1993).
23. R. Komori, T. Nagaosa, T. Hatae, and Y. Miyamoto, Jpn. J. Appl. Phys. 36, 5600 (1997).
24. M. F. Meidine, A. G. Avent, A. D. Darwish, H. W. Kroto, O. Okashi, R. Taylor, and D. R. M. Walton, J. Chem. Soc., Perkin Trims 2, 1189 (1994).
25. H. F. Hsu, S. R. Wilson, and J. R. Shapley, Chem. Commun. 1125 (1997).
26. J. W. Mintmire, B. I. Dunlap, D. W. Brenner, R. C. Mowrey, and C. T. White, Phys. Rev. B 43, 14281 (1991).
27. W. Andreoni, F. Gygi, and M. Parrinello, Chem. Phys. Lett. 189, 241 (1992).
28. J. W. Arbogast and C. S. Foote, J. Am. Chem. Soc. 113, 8886 (1991).
29. Y. Wang, D. I. Schuster, and S. R. Wilson, J Org. Chem. 61, 5198 (1996).
30. C. Thilgen, A. Herrmann, and F. Diederich, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 36, 2268 (1997).
31. S. Iijimu, Nature 354, 56 (1991).
32. Y. Huh, J. Y. Lee, J. Cheon, Y. K. Hong, J. Y. Koo, T. J. Lee, and C. J. lee, J. Mater. Chem. 13, 2297 (2003).
33. S. C. Lyu, B. C. Liu, T. .J. Lee, Z. Y. Liu, C. W. Yang, C. Y. Park, and C. J. Lee, Chem. Commun. 734 (2003).
34. G. Z. Chen, W. Thiel, and A. Hirsch, Chem. Phys. Chem. 93 (2003).
35. S. Park, D. Srivastava, and K. Cho, Nano Lett. 3, 1273 (2003).
36. P. Petit and A. Loiseau, Compt. Rend. Phys. 4, 967 (2003).
37. For the high-yield purification methods for SWNTs and MWNTs. the readers arc referred to the following articles: (a) A. G. Rinzler, J. Liu, H. Dai, P. Nikolaev, C. B. Huffman, F. .J. Rodriguez-Macias, P. J. Boul, A. H. Lu, D. Heymann, D. T. Colbert, R. S. Lee, J. F. Fiseher, A. M. Rao, P. C. Eklund, and R. E. Smalley, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Proc. 67, 29 (1998):
38. R. Murphy, J. N. Coleman, M. Cadek, B. McCarthy, M. Benl, A. Drury, R. C. Barklie, and W. J. Blau, J. Phys. Chem. B 106, 3087 (2002).
39. S. Banerjee, M. G. C. Kahn, and S. S. Wong, Chem. Eur. J. 9, 1898 (2003).
40. B. S. Sherigara, W. Kutner, and F. D'Souza, Electroanalysis 15, 753 (2003).
41. W. Hoenlein, F. Kreupl, G. S. Duesberg, A. P. Graham, M. Liebau, R. Siedel, and E. Unger, Mater. Sci. Eng. C 23, 663 (2003).
42. P. R. Birkett, Annu. Rep. Prog. Chem. Sect. A 100, 461 (2004).
43. X. L. Xie, Y. W. Mai, and X. P. Zhou, Mater. Sci. Eng. R 49, 89 (2005).
44. P. J. F. Harris, Int. Mater. Rev. 49, 31 (2004).
45. M. Meyyappan (Ed.), Carbon Nanotubes: Science and Applications CRC Press LLC. Florida. USA (2005).
46. X. Sun, R. Q. yu, G. Q. Xu, T. S. A. Hor, and W. Ji, Appl. Phys. Lett. 73, 3632 (1998).
47. K. M. Nashold, R. A. Brown, R. C. Honey, and D. P. Walter, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 1105, 78 (1989).
48. K. Mansour, M. J. Soileau, and E. W. Van Stryland, J. Opt. Soc. Am. B 9, 1100 (1992).
49. K. Mansour, E. W. Van Stryland, and M. J. Soileau, Proc. SPIE. 1307, 350 (1990).
50. K. M. Nashold, and D. P. Walter, J Opt. Soc. Am. B 12, 1228 (1995).
51. S. K. Tiwari, M. P. Joshi, M. Laghate, and S. C. Mehendalc, Opt. Laser Techn. 34, 487 (2002).
52. O. Durand, V. Grolier-Mazza, and R. Frey, Opt. Lett. 23, 1471 (1998).
53. P. Chen, X. Wu, X. Sun, J. Lin, W. Ji, and K. L. Tan, Phys. Rev. Lett. 82, 2548 (1999).
54. L. Vivien, E. Anglaret, D. Riehl, F. Bacou, C. Journet, C. Goze, M. Andrieux, M. Brunet, F. Lafonta, P. Bernier, and F. Hache, Chem. Phys. Lett. 307, 317 (1999).
55. L. Vivien, E. Anglaret, D. Riehl, F. Hache, F. Bacou, M. Andrieux, F. Lafonta, C. Journet, C. Goze, M. Brunet, and P. Bernier, Opt. Commun. 174, 271 (2000).
56. X. Sun, Y. N. Xiong, P. Chen, J. Y. Lin, W. Ji, J. H. Lim, S. S. Yang, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, Appl. Opt. 39, 1998 (2000).
57. L. Vivien, D. Riehl, P. Lancon, F. Hache, and E. Anglaret, Opt. Lett. 26, 223 (2001).
58. L. Vivien, P. Lançon, D. Riehl, F. Hache, and E. Anglarel, Carbon 40, 1789 (2002).
59. L. Vivien, D. Riehl, F. Hache, and E. Anglaret, J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 9, 297 (2000).
60. L. Vivien, D. Riehl, J. F. Delouis, J. A. Delaire, F. Hache, and E. Anglaret, J. Opt. Soc. Am. B 19, 208 (2002).
61. L. Vivien, J. Moreau, D. Riehl, P. A. Alloncle, M. Autric, F. Hache, and E. Anglaret, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2665 (2002).
62. S. Lefrant, E. Angaret, L. Vivien, and D. Riehl, Vide-Sci. Techn. Appl. 56, 288 (2001).
63. S. R. Mishra, H. S. Rawat, S. C. Mehendalc, K. C. Rustugi, A. K. Sood, R. Bandyopadhyay, A. Govindaraj, and C. N. R. Rao, Chem. Phys. Lett. 317, 510 (2000).
64. L. Q. Liu, S. Zhang, Y. J. Qin, Z. X. Guo, C. Ye, and D. B. Zhu, Synth. Met. 135, 853 (2003).
65. A. Pratap, A. L. Shan, A. R. Singh, S. Pal, R. K. Tyagi, A. L. Dawar, P. Chaturvedi, S. Lamba, and M. B. Harsh, J. Mater. Sci. 40, 4185 (2005).
66. H. J. Yu and S. W. Kim, J. Korean Phys. Soc. 47, 610 (2005).
67. Z. Jin, L. Huang, S. H. Goh, G. Xu, and W. Ji, Chem. Phys. Lett. 352, 328 (2002).
68. N. Izard, P. Billaud, D. Riehl, and E. Anglaret, Opt. Lett. 30, 1509 (2005).
69. J. E. Riggs, D. B. Walker, D. L. Carroll, and Y. P. Sun, J. Phys. Chem. B 104, 7071 (2000).
70. L. Liu, S. Zhang, T. Hu, Z. X. Guo, C. Yc, L. Dai, and D. Zhu, Chem. Phys. Lett. 359, 1991 (2002).
71. E. Menna, G. Scorrano, M. Maggini, M. Cavallaro, N. F. Della, M. Battagliarin, R. Bozio, F. Fantinel, and M. Meneghetti, Arkivoc 12, 64 (2003).
72. C. Li, C. Liu, F. Li, and Q. Gong, Chem. Phys. Lett. 380, 201 (2003).
73. W. H. Yi, W. Feng, Y. L. Xu, and H. C. Wu, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3022 (2005).
74. W. Feng, W. Yi, H. Wu, M. Ozaki, and K. Yoshino, J. Appl. Phys. 98, 034301 (2005).
75. X. Blase, J. C. Charlier, A. De Vita, R. Car, P. Redlich, M. Terrenes, W. K. Hsu, H. Terrones, D. L. Carroll, and P. M. Ajayan, Phys. Rev. Lett. 83, 5078 (1999).
76. J. Xu, M. Xiao, R. Czerw, and D. L. Carroll, Chem. Phys. Lett. 389, 247 (2004).
77. K. C. Chin, A. Gohel, H. I. Elim, W. Ji, G. L. Chong, K. Y. Lim, C. H. Sow, and A. T. S. Wee, Chem. Phys. Lett. 383, 72 (2004).
78. H. I. Elim, W. Chen, W. Ji, Z. Zhong, J. Lin, G. C. Meng, K. C. Chin, A. Gohel, A. T. S. Wee, G. X. Chen, and M. H. Hong, J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 13, 275 (2004).
79. H. Zhan, W. Chen, M. Wang, C. Zhang, and C. Zou, Chem. Phys. Lett. 382, 313 (2003).
80. N. Izard, C. Ménard, D. Riehl, E. Doris, C. Mioskowski, and E. Anglaret, Chem. Phys. Lett. 391, 124 (2004).
81. S. Webster, M. Reyes-Reyes, X. Pedron, R. López-Sandoval, M. Terrones, and D. L. Carroll, Adv. Mater. 17, 1239 (2005).
82. M. S. P. Shaffer, and A. H. Windle, Adv. Mater. 11, 937 (1999).
83. D. Qian, E. C. Dickey, R. Andrews, and T. Rantell, Appl. Phys. Lett. 76, 2868 (2000).
84. R. Andrews, D. Jacques, D. Qian, and T. Rantell, Acc. Chem. Res. 35, 1008 (2002).
85. D. E. Hill, Y. Lin, A. M. Rao, L. F. Allard, and Y. P. Sun, Macromolecules 35, 9466 (2002).
86. G. D. Zhan, J. D. Kuntz, J. L. Wan, and A. K. Mukherjee, Nature Mater. 2, 38 (2003).
87. P. Vincent, A. Brioude, C. Journet, S. Rabaste, S. T. Purcell, J. Le Brusq, and J. C. Plenet, J. Non-Cryst. Sol. 311, 130 (2002).
88. T. Kuzumaki, K. Miyazawa, H. Ichinose, and K. Ito, J. Mater. Res. 13, 2445 (1998).
89. W. X. Chen, J. P. Tu, L. Y. wang, H. Y. Gan, Z. D. Xu, and X. B. Zhang, Carbon 41, 215 (2003).
90. R. Haggenmueller, H. H. Gommans, A. G. Rinzler, J. E. Fischer, and K. I. Winey, Chem. Phys. Lett. 330, 219 (2000).
91. M. Sennett, E. Welsh, J. B. Wright, W. Z. Li, J. G. Wen, and Z. F. Ren, Appl. Phys. A 76, 111 (2003).
92. A. Allaoui, S. Bai, H. M. Cheng, and J. B. Bai, Compos. Sci. Technol. 62, 1993 (2002).
93. D. Puglia, L. Valentini, and J. M. Kenny, J. Appl. Polym. Sci. 88, 452 (2003).
94. M. Cochet, W. K. Maser, A. M. Benito, M. A. Callejas, M. T. Martinex, J. M. Benoit, J. Schreiber, and O. Chauvet, Chem. Commun. 1450 (2001).
95. M. Hughes, G. Z. Chen, M. S. P. Shaffer, D. J. Fray, and A. H. Windle, Chem. Mater. 14, 1610 (2002).
96. L. Valentini, J. Biagiotti, J. M. Kenny, and S. Santucci, Compos. Sci. Technol. 63, 1149 (2003).
97. J. Sanler, P. Werner, M. S. R. Shaffer, V. Demchuk, V. Altstadt, and A. H. Windle, Compos. A: Appl. Sci. Manuf. 33, 1033 (2002).
98. K. Lozano and E. V. Barrera, J. Appl. Polym. Sci. 79, 125 (2001).
99. J. N. Coleman, A. B. Dalton, S. Curran, A. Rubio, A. P. Davey, A. Drury, B. McCarthy, B. Lahr, P. M. Ajayan, S. Roth, R. C. Barklie, and W. J. Blau, Adv. Mater. 12, 213 (2000).
100. J. N. Coleman, S. Curran, A. B. Dalton, A. P. Davey, B. M. Carthy, W. J. Blau, and R. C. Barklie, Synth. Met. 102, 1174 (1999).
101. R. Murphy, J. N. Coleman, M. Cadek, B. McCarthy, M. Bent, A. Drury, R. C. Barklie, and W. J. Blau, J. Phys. Chem. B 106, 2210 (2002).
102. S. M. O'Flaherty, Ph.D Thesis, University of Dublin, Ireland (2003).
103. H. S. Woo, R. Czerw, S. Webster, D. L. Carroll, J. Ballato, A. E. Strevens, D. O'Brien, and W. J. Blau, Apply. Phys. Lett. 77, 1393 (2000).
104. P. Fournet, J. N. Coleman, B. Lahr, A. Drury, W. J. Blau, D. F. O'Brien, and H. H. Hoerhold, J. Appl. Phys. 90, 969 (2001).
105. B. Z. Tang, and H. Xu, Macromolecules 32, 2569 (1999).
106. Z. X. Jin, X. Sun, G. Q. Xu, S. H. Goh, and W. Ji, Chem. Phys. Lett. 318, 505 (2000).
107. Y. C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y. P. Zhao, T. M. Lu, G. C. Wang, and X. C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
108. H. W. Goh, S. H. Goh, G. Q. Xu, K. Y. lee, G. Y. Yang, Y. W. Lee, and W. D. Zhang, J. Phys. Chem. B 107, 6056 (2003).
109. S. M. O'Flaherty, R. Murphy, S. V. Hold, M. Cadek, J. N. Coleman, and W. J. Blau, J. Phys. Chem. B 107, 958 (2003).
110. A. A. Mamedov, N. A. Kotov, M. Prato, D. M. Guldi, J. P. Wicksted, and A. Hirsch, Nature Mater. 1, 190 (2002).
111. J. H. Rouse and P. T. Lillehei, Nano Lett. 3, 59 (2003).