摘 要：随着社会的不断发展，科技的不断进步，我国各个领域近年来都得到了很好的发展，尤其是在纳米技术得到广泛应用后，纳米材料多种多样，各个材料的特性也各有不同，所发挥的作用也不尽相同，纳米材料的光学特性是纳米材料众多特性中的一种，其主要分为线性光学性质和非线性光学性质。文章通过查阅相关资料，简要介绍了纳米材料的分类及特性，并详细介绍了纳米材料的光学特性，以期能够为纳米材料的研究和应用提供有价值的参考。
关键词：纳米材料；光学特性；分析
前言
纳米材料与生活中很多常见的材料不同，因此其在很多领域的应用所发挥的效果也与普通材料不同，纳米材料的研究最早可以追溯到1861年，经过多年发展使得纳米材料的种类不断增多，并且经过对其的深入研究也挖掘出纳米材料更多的性能。如今纳米科学技术的发展现状和发展前景都很好，纳米计算机如今也已得到了开发和广泛应用，可以说今后的科学技术发展方向中必然会有纳米技术的发展，纳米技术也会在经过不断的更新和完善，在人们的生活和工作中发挥更大的作用。
1 纳米材料的特性及分类
纳米材料的特殊性使得其不仅有多种分类，且每种纳米材料均有属于自身的独特特性，但自古万变不离其宗的原理也使得各种纳米材料有很大的共通性，其中表面效应和体积效应是很多纳米材料均有的特性，此外还有光学、化学反应性质或蒸汽压等。表面效应主要是随着粒子粒径的变化而变化，此种变化属于性质变化而不是单纯的表面变化，另外，对于离子表面来说其与总部原子之间会有很大的差异，这也使得其自身会带有更大的化学活性；而体积效应则与表面效应有很大的分别，其主要是随着纳米尺寸的变化而变化，主要体现在边界条件中，由于边界条件被破坏，导致粒子的多种特性发生了很大的变化，如熔点降低或出现活性表面等[1]。
根据对纳米材料的研究可以将其大致分为四个种类：一是三维纳米结构；二是二维纳米结构；三是一维纳米结构；四是零维纳米结构；纳米材料所呈现和带有的特性也与其种类有很大的关系，由于纳米材料的尺寸普遍很小，反而导致了面积和体积呈变大的趋势，并且在将纳米材料投入到实际应用中时，除了自身表面积和体积的变化外，也会受到来自其他因素的影响而发生变化。目前针对于纳米材料的研究已经引起了国内外的广泛关注，我国也在不断加大资金和技术方面的支持，相信在不久的将来纳米技术一定可以在更多领域中发挥更大的作用[2]。
2 纳米材料的光学特性分析
2.1 线性光学性质
纳米材料的线性光学性质是纳米材料光学性质中的一种，该性质是在纳米材料光学特性基础上发展起来的，根据国内外研究表明，纳米材料与普通材料的不同之处有很多，这其中纳米材料的吸红外线、吸紫外线等特征是很多普通材料并不具备的，其能够使人们尽量远离红、紫外线给人体带来的伤害，如今对于纳米材料的光学性质研究已经渐渐形成了单独的研究圈，多数会集中在半导体材料中，或是纳米氧化物中，通过对该类纳米材料的研究可以清晰的发现，在使用该类材料的过程中其所表现出来的红外震动吸收能够对防御或减弱红外线伤害，针对此现象而言纳米AL2O3材料更具代表性，而在Si膜纳米材料的研究中也能够发现其与红外线之间的关系，该类材料能够充分吸收红外线并将其存储，但在存储的过程中会导致纳米材料自身的温度发生变化。另外，在对非晶纳米氮化硅材料进行研究时，其自身所带有的频移功能、吸收带功能等也会对红外线产生一定影响，但值得注意的是此类材料的退火温度方面，该特性使得纳米材料在吸收红外线的过程中会发生极为强烈的反应。纳米材料之所以能够与红外线之间发生反应，主要是由于纳米粒子的尺寸发生了变化，从而导致其发生不同程度的物理变化或化学变化[3]。
2.2 非线性光学效应
对于纳米材料的光学特性来说其可以分为两种，除了线性光学性之外即是非线性光学效应，而根据对纳米材料的研究来看，纳米材料在吸收光时所产生的变化同样可以分为两类，一是快速非线性部分；二是慢非线性过程。同时，对于非线性光学效应来说也可以分为两种，一是非共振光学非线性效应；二是共振光学非线性效应。前者主要是由于在纳米材料的使用过程中，接触到比纳米材料光吸收边更大的材料而导致的化学现象，针对此种现象的研究可以从纳米量子的尺寸着手，根据其对非共振区的影响来计算质量模型。而关于共振光学非线性效应来说则有所不同，其主要是因为纳米材料的使用过程中接触到比共振区低的光吸收边材料，如此才导致了电子结构的非线性。另外，在研究共振光学非线性效应时也有更多的研究方向，除了研究光吸收边外也可以从限制区域方面着手，纳米材料的限制区域主要可以分为三种：一是弱限域；二是中等限域；三是强限域。根据相关研究表明，纳米材料的非线性效应是可以通过外来力量更改的，目前来看较为有效的手段之一是改变微粒浓度，因为在此过程中会引起激子发生变化，从而产生相互作用，如此一来也就实现了能量的转移，这对于增大光学非线性效应来说能够起到很大的作用[4]。
3 结束语
综上所述，国内外对于纳米材料的光学特性研究已经开展了很多，并且纳米材料的应用范围也在不断扩大，纳米科学技术的完善和发展也为推动社会发展贡献了很多力量，根据相关研究结果显示，纳米材料的光学特性使得纳米材料比普通材料的存储功能更强大，也能利用光学特性为人们避开紫外线的伤害，也能通过使用纳米材料使很多设备的使用寿命得到延长。虽然目前来看对于纳米领域的研究已经取得了不错的成果，但与其他发达国家之间依然有所差距，应加强此方面的研究力度。
参考文献
[1]王蓓蓓，马美湖，蔡朝霞.荧光纳米材料应用于蛋白质分析的研究进展[J].食品科学，2015，05（11）：221-226.
[2]孔维军，骆骄阳，杨美华.纳米材料在农药残留分离富集和检测中的应用进展[J].药物分析杂志，2015，09（02）：1509-1519.
[3]杨晓红，冯媛媛，熊金龙.水热合成ZnO：Cd纳米棒的微结构及光致发光特性[J].物理学报，2014，15（02）：375-381.
[4]彭娜娜，孙真荣，贾天卿.飞秒激光诱导自组织纳米周期结构及其光学特性的研究进展[J].物理学报，2013，09（03）：9-16.
