聚合物薄膜中染料分子光致異構(gòu)行為及偶氮苯類染料摻雜液晶光學(xué)非線性效應(yīng)的研究.pdf

1、自出現(xiàn)之日起，非線性光學(xué)引起了廣泛的興趣并被越來(lái)越深入地理解。隨之而來(lái)的是非線性光學(xué)在生產(chǎn)，生活各個(gè)方面的廣泛應(yīng)用，從而發(fā)展出不計(jì)其數(shù)的先進(jìn)科學(xué)和高新技術(shù)。 聚合物薄膜中的染料分子光致異構(gòu)行為是最近十年來(lái)最活躍的研究課題之一。對(duì)于有機(jī)分子而言，如偶氮苯類染料分子，在光泵浦下會(huì)引起聚合物有趣的光學(xué)非線性效應(yīng)，如雙折射，雙色性，甚至表面形貌改變。這些性質(zhì)在光開關(guān)，光存儲(chǔ)，光電器件等很多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。 液晶一直作為實(shí)

2、用型材料被深入研究。二十世紀(jì)九十年代初，蒽醌染料摻雜導(dǎo)致液晶光學(xué)非線性增強(qiáng)的現(xiàn)象引起人們的關(guān)注。之后，對(duì)偶氮苯類染料摻雜液晶體系的研究也在最近幾年興起。由于偶氮染料光致異構(gòu)現(xiàn)象，這種體系體現(xiàn)出很多獨(dú)特的性質(zhì)，且用現(xiàn)有理論無(wú)法進(jìn)行解釋。由于液晶在基礎(chǔ)研究中的重要意義和其日益廣泛的應(yīng)用，偶氮苯類染料摻雜的液晶體系的研究具有深遠(yuǎn)的意義。 本論文的工作集中在： 首先，對(duì)二苯乙烯衍生物的光致異構(gòu)和光致取向進(jìn)行了詳細(xì)研究。我們實(shí)驗(yàn)中

3、證實(shí)了氰鍵的引入可以顯著改變二苯乙烯的光穩(wěn)定性，使其更容易發(fā)生光致異構(gòu)。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)光學(xué)二次諧波，可見／紫外吸收光譜和紅外吸收光譜對(duì)材料的光致異構(gòu)進(jìn)行了深入研究。對(duì)CNDS(a1pha’-cyano-4’mitm-4-N，N-dimethylaminostilbene)和CNDA(alpha’．cyano-4’-nitrobenzal-4一N，N-dimethy-lanmne)兩種衍生物光致光學(xué)各向異性的詳細(xì)研究提供了更多的證據(jù)。和DAN

4、S同前相比，由于在C=C(CNDS)和C=N(CNDA)鍵上引入了氰鍵，這兩種染料體現(xiàn)出更大的光致各向異性。基于反/順態(tài)量子效率，吸收光譜，順／反態(tài)熱弛豫，同主體聚合物相互作用和染料分子結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，我們從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度研究了這種各向異性。 其次，我們重點(diǎn)研究了偶氮染料和液態(tài)液晶相互作用的微觀機(jī)理。我們提出了一個(gè)考慮了光致異構(gòu)現(xiàn)象的新模型，并在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)(10納秒)下的進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。新的模型成功地解釋了染料導(dǎo)致的非線性增強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)