单体光交联制备液晶垂直取向膜

提出光敏单体紫外光聚合制备液晶垂直取向膜的方法，并在实验中证实了方法的可行性.实验中采用六氟双酚A双肉桂酸酯单体，在紫外光作用下单体发生光交联反应，形成的聚合膜能够诱导液晶分子垂直排列.制备过程简单，不需要高温热处理过程.从紫外吸收光谱和红外吸收光谱分析发现，单体具有较好的光敏性和聚合度.取向膜经过120℃高温处理仍然具有良好的取向性质. 关键词： 光敏单体 光交联 液晶 垂直取向膜 六氟双酚A双肉桂酸酯     

热处理过程对LZO膜织构的影响

La2Zr2O7（LZO）氧化物被认为是一种良好的涂层导体用缓冲层材料.本文对采用化学溶液沉积技术制备具有单一c轴取向的La2Zr2O7（LZO）膜的热处理参数的影响进行了研究.研究结果显示在前驱膜热解过程中控制气流速度十分关键,大气流速度有利于获得具有单一c轴取向的LZO膜.对前驱膜热解过程的气体流动情况进行良好的控...     

单轴拉伸对Nafion结构及性能的影响

2H NMR和PFG-NMR用于研究拉伸过程中Nafion结构的改变以及对溶剂分子运动性质的影响.2H谱表明单轴拉伸Nafion膜在拉伸比率较低情况下(L5),通道排列取向程度随着拉伸比率变大而增大,同时扩散实验表明水分子的运动能力也得到增强,表明取向化的通道网络有助于增强材料取向方向质子的导电能力,可以用于提高质子膜材料性能.在取向达到最大值后(L≥5)继续拉伸,膜内水分子的移动能力相比略有降低.溶胀实验表明取向膜的溶胀行为呈各向异性,拉伸作用致使膜内通道沿拉伸方向取向排列,通道的取向效应使得其在垂直拉伸方向(Y)和膜厚度方向(Z)溶胀更为显著.拉伸Nafion膜对甲醇的吸附能力随着拉伸比率的增加而增强,同时甲醇的扩散数据显示,甲醇的运动能力在该通道网络中也随着拉伸比率的变大而不断增强,甲醇燃料在该类质子膜内的渗透效应得以增强,不利于其在直接甲醇燃料电池中的应用.     

不锈钢衬底MgB2厚膜韧性的研究

我们用混和物理化学气相沉积法(HPCVD)在不锈钢衬底上原位制备了以MgB2厚膜(约10微米厚)为过渡层的MgB2超导厚膜(约20微米厚)样品,两层膜总厚约30微米.X光衍射实验表明过渡层为(101)取向的织构膜,表层MgB2超导厚膜接近多晶膜,但有较强(101)取向,两者均含有少量的Mg和MgO杂相.此超导厚膜样品的Tc(onset)=37.8K,Tc(zero)=36.6K,ΔT=1.2K.对此样品的弯曲实验表明,以曲率半径500微米弯曲到180°后,样品仍具有Tc(onset)=37.8K,Tc(zero)=36.4K的超导电性.样品剖面SEM观测表明该膜结构致密,表面厚膜层和过渡层之间连接紧密.样品表面的SEM观测表明虽然样品弯曲导致表面MgB2超导厚膜面出现了裂缝,甚至有小部分膜面的脱落,但过渡层始终紧紧附着在不锈钢衬底上.这表明过渡层MgB2厚膜的存在大大地提高样品整体的柔韧性,展现了不锈钢衬底上的MgB2厚膜超导带(线)巨大的开发潜力和诱人的广阔应用前景.     

微模塑法制备PMMA/SiO2二氧化硅杂化材料微结构

以摩尔比为 1∶1的甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、甲基丙烯酸 (3 三乙氧基硅烷基 )丙酯 (ESMA)单体、0 .2 %(单体总量的质量分数 )的偶氮二异丁腈AIBN引发剂和四氢呋喃 (THF)溶剂 ,及 2 0 % (总质量分数 )的正硅酸乙酯TEOS合成出PMMA/SiO2 有机 无机杂化的杂化溶胶 .将溶胶在洗净的普通光学玻璃基片表面甩膜 .利用软刻蚀中的微模塑法 ,把有机硅弹性印章复制有精细图纹一面轻放在杂化溶胶膜上进行微模塑 ,外加 1N压力于12 0℃下处理 2h使溶胶凝胶化 .印章剥离后在基片表面就形成了PMMA/SiO2 有机 无机杂化材料的微图纹结构 .从微图纹的光学显微镜照片可以看出微模塑方法制备杂化材料复制的图纹精细度高 ,操作简单易行 ,是一类比较理想的微细图纹结构加工的方法 .     

单轴拉伸对Nafion 结构及性能的影响

²H NMR 和PFG-NMR 用于研究拉伸过程中Nafion 结构的改变以及对溶剂分子运动性质的影响．²H 谱表明单轴拉伸Nafion 膜在拉伸比率较低情况下（L < 5），通道排列取向程度随着拉伸比率变大而增大，同时扩散实验表明水分子的运动能力也得到增强，表明取向化的通道网络有助于增强材料取向方向质子的导电能力，可以用于提高质子膜材料性能．在取向达到最大值后（L≥5）继续拉伸，膜内水分子的移动能力相比略有降低．溶胀实验表明取向膜的溶胀行为呈各向异性,拉伸作用致使膜内通道沿拉伸方向取向排列，通道的取向效应使得其在垂直拉伸方向（Y）和膜厚度方向（Z）溶胀更为显著．拉伸Nafion 膜对甲醇的吸附能力随着拉伸比率的增加而增强，同时甲醇的扩散数据显示，甲醇的运动能力在该通道网络中也随着拉伸比率的变大而不断增强，甲醇燃料在该类质子膜内的渗透效
应得以增强，不利于其在直接甲醇燃料电池中的应用．     

聚甲基丙烯酸三氟乙酯单体与分子链在金属有机框架中吸附及取向特性的理论研究

本文结合分子动力学、密度泛函理论和蒙特卡洛方法，研究了光学损耗低的氟化聚合物单体分子甲基丙烯酸三氟乙酯（TFMA）及其分子链在[Zn2(BDC)2TED]n和[Zn2(BPDC)2TED]n两种结构有序的金属有机框架（MOFs）材料中的吸附特性，得到相应的吸附数量和取向程度，以探索提高聚合物材料双折射性的有效途径。通过分析结果得出影响TFMA单体分子在这两种MOF孔道中吸附及取向特性的三个因素：a）由于MOF孔道壁是由金属离子和有机配体组成的极性表面，MOF孔壁与极性分子TFMA之间的静电相互作用对TFMA单体分子在孔道内的吸附和取向有促进作用；b）在受限空间中的聚合物单体分子之间的静电相互作用使其分子间隙更加紧密，同样也对其分子取向有促进作用；c）在这个两种孔洞与聚合物单体分子相对大小不同的MOF中，单体分子和分子链的取向度基本一致，但单体分子在孔径较大的MOF中吸附数量更多。这三个因素的重要影响，为聚合物单体或MOF的选取、对聚合物链取向及双折射性的控制提供理论预测方法。     

HfO2中ZrO2含量对266nm HfO2/SiO2多层膜反射率的影响

用两种不同纯度的HfO2材料与同一纯度的SiO2材料组合,沉积Λ／4规整膜系(HL)^11H形成266nm的紫外反射镜,发现反射率相差0．7％左右。用X光电子能谱法分析了高反膜中表层HfO2中的成分,发现ZrO2的含量相差一个数量级左右。为确定形成这种差别的原因,用辉光放电质谱法测定了这两种HfO2材料中锆(Zr)及其钛(Ti)、铁(Fe)的含量,发现Zr是其中的最主要的杂质,两种HfO2材料中Zr含量有一个数量级的差别。说明在266nm波段,HfO2中ZrO2的含量会对HfO2／SiO2高反膜的反射率造成影响。根据HfO2单层膜的光谱曲线,推算出了这两种材料的消光系数的差别,并用Tfcalc膜系设计软件进行理论和镀制结果的模拟,得到与实验测试一致的结果。     

偶氮苯介晶基元取向方式对其取向稳定性影响

根据取向透射率变化研究了偶氮苯侧链液晶聚合物在不同光照功率条件下的取向,用锥光干涉法表征了侧链介晶基元的取向方向,并研究了升温对取向膜的稳定性影响.实验结果表明介晶基元的取向速度和取向度都随光照时间和光照功率增加而增加|超过一定阈值功率（20 mW/cm2）时,随着光照时间延长薄膜的透射率（取向度）反而降低.高功率光照使侧链介晶基元发生了面内和面外两种取向,面外取向使聚合物膜的透射率降低.面外倾斜取向的介晶基元不稳定,在取向未达到饱和时停止光照,倾斜取向的介晶基元容易发生解取向,而面内取向的介晶基元则能维持取向的状态.用不饱和取向的方法,在光照功率为 20 mW/cm2时,取向时间缩短为饱和取向的1/20,薄膜的取向度提高1.3倍.4 ms的一次曝光足以使聚合物膜产生可读出、稳定的面内取向,取向的结果能保持2年不发生变化.     

用于液晶取向的掺偶氮类染料的光诱导取向膜

介绍了一种使用聚酰亚胺和偶氮类染料进行液晶光诱导取向技术,深入研究了代号为SY04包含两个偶氮基团的新偶氮类染料.通过对取向膜偏振吸收光谱的分析,讨论了这种混合材料光诱导取向机理.由于聚酰亚胺良好的成膜性使得这种光诱导取向膜具有很好的稳定性,偶氮类染料的引入使得液晶表面取向更加有序,从而获得了响应快速,电光特性优良的液晶盒.这种取向膜材料同时具有很好的热稳定性及抗紫外稳定性.     

Photoalignment of liquid crystals by cinnamate polyelectrolyte layer-by-layer ultrathin film

In this paper, a new layer-by-layer (LBL) ultrathin film with photosensitive cinnamoyl chromophores was prepared. It could induce uniform alignment of liquid crystals (LC) after irradiated by linearly polarized ultraviolet (LPUV) light. First, a photosensitive polycation containing cinnamoyl side groups was synthesized. Then a layer-by-layer ultrathin film was prepared in an aqueous solution of the polycations and poly (sodium 4-styrenesulphonate). The spectra of UV-vis absorption and ellipsometric measurement showed that the LBL film was uniform and suitable for the photoalignment of LC. When the film was irradiated by LPUV light, the cinnamoyl units in the film underwent [2 + 2] cycloaddition along the electric vector direction of the LPUV light. The polarized UV-vis spectra also proved that the film was anisotropic, and then the film could induce the homogeneous alignment of nematic LC. With the number of bilayers increasing, the alignment effect of multilayer film became better, and the contrast ratio became higher.     

As2S8玻璃条形波导的光激励法制备技术研究

为了在As2S8薄膜中制备条形波导,实验研究了As2S8薄膜光致折射率变化和密度变化的现象,采用棱镜耦合、X线衍射和远红外反射光谱等测试技术,确认了As2S8薄膜经紫外光辐照后薄膜密度增高、折射率增大的现象。采用可见光吸收谱测试技术,确认了经紫外光辐照的As2S8薄膜不发生黑化现象。在归纳了实验规律的基础上,提出并采用紫外光激励的方法试制了As2S8条形波导,采用自动调芯端面耦合的方法激励As2S8条形波导的导模,结果显示该波导具有良好的导波特性。     

Liquid crystal alignment in cylindrical microcapillaries

A variety of alignment configurations of liquid crystals (LCs) inside the glassy cylindrical capillaries is realized by using alignment materials providing different anchoring. The radial configuration with central disclination line is obtained for homeotropic boundary conditions. In turn, the axial, transversal and tilted alignment structures are realized by using materials for planar anchoring. The uniformity and controlling of the latter structures were provided by photoalignment method. This approach can be further used to control LC alignment in the photonic crystal fibers recognized as advanced elements for different optical devices.     

α-Fe_2O_3气敏纳米粉体的红外光谱

研究了不同粒径的α Ｆｅ２Ｏ３纳米粉体在红外光谱中的Ｆｅ Ｏ特征振动带,结果表明当粒径为５０ｎｍ时出现Ａ２ｕ振动,减少到１０ｎｍ时,Ｅｕ振动带劈裂为双峰。根据在不同温度下烧结的α Ｆｅ２Ｏ３粉体中残存硝酸根的红外光谱峰强度变化,首次发现残存硝酸根对其厚膜型元件的气敏性有增敏作用     

高温超导YBa2Cu3O7-δ-Y2O3多层薄膜的制备及性能表征

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在LaAlO3(100)单晶衬底上外延生长YBa2Cu3O7-δ-Y2O3多层薄膜,用X射线衍射技术(XRD)分析薄膜的物相结构和外延特性,通过原子力显微镜(AFM)观察薄膜的表面形貌.本文主要研究了最佳工艺参数下交替生长多层YBCO-Y2O3膜的超导性能.结果表明,YBa2Cu3O7-δ-Y2O3薄膜为纯c轴取向外延生长,临界电流密度Jc(H=0或H//C)均高于纯YBCO薄膜,纳米Y2O3起到磁通钉扎中心作用.     

Synthesis of ZnAl2O4/α-Al2O3 complex substrates and growth of GaN films

With the solid phase reaction between pulsed-laser-deposited (PLD) ZnOfilm and α-Al2O3 substrate, ZnAl2O4/α-Al2O3 complex substrates were synthesized. X-ray diffraction (XRD) spectra show that as the reaction proceeds, ZnAl2O4 changes from the initial (111)-oriented single crystal to poly-crystal, and then to inadequate (111) orientation. Corresponding scanning electron microscope (SEM)images indicate that the surface morphology of ZnAl2O4 transforms from uniform islands to stick structures, and then to bulgy-line structures. In addition, XRDspectra present that ZnAl2O4 prepared at low temperature is unstable at the environment of higher temperature. On the as-obtained ZnAl2O4/α-Al2O3 substrates, GaN films were grown without any nitride buffer using light-radiation heating low-pressure MOCVD (LRH-LP-MOCVD). XRD spectra indicate that GaN film on this kind of complex substrate changes from c-axis single crystal to poly-crystal as ZnAl2O4 layer is thickened. For the single crystal GaN, its full width at half maximum (FWHM) of X-ray rocking curve is 0.4°. Results indicate that islands on thin ZnAl2O4 layer can promote nucleation at initial stage of GaN growth, which leadsto the (0001)-oriented GaN film.     

Raman spectra and XPS studies of phase changes in Ge2Sb2Te5 films

Ge_2Sb_2Te_5 film was deposited by RF magnetron sputtering on Si (100) substrate. The structure of amorphous and crystalline Ge_2Sb_2Te_5 thin films was investigated using XRD, Raman spectra and XPS. XRD measurements revealed the existence of two different crystalline phases, which has a FCC structure and a hexagonal structure, respectively. The broad peak in the Raman spectra of amorphous Ge_2Sb_2Te_5 film is due to the amorphous －Te－-Te－ stretching. As the annealing temperature increases, the broad peak separates into two peaks, which indicates that the heteropolar bond in GeTe_4 and the Sb－Sb bond are connected with four Te atoms, and other units such as (TeSb) Sb－Sb (Te_2) and (Sb_2) Sb－Sb (Te_2), where some of the four Te atoms in the above formula are replaced by Sb atoms, remain in crystalline Ge_2Sb_2Te_5 thin film. And from the results of Raman spectra and XPS, higher the annealing temperature, more Te atoms bond to Ge atoms and more Sb atoms substitute Te in (Te_2) Sb－Sb (Te_2).     

人血红细胞在纳米银膜上的表面增强拉曼光谱研究

将硝酸银和聚乙烯醇加入去离子水中混合后作为电解液,以紫外光激发,用银棒电解得到纳米银膜。用扫描电镜观测纳米银的形貌,发现银膜上的颗粒是紧靠在一起的。以该纳米银膜为基底,用便携式拉曼光谱仪对4个正常人和7个白血病人的血红细胞样品进行了表面增强拉曼散射(SERS)光谱的检测。实验中发现,该纳米银膜对人血红细胞的拉曼散射光谱具有较好的增强的效果和较好的重复性。比较正常人与白血病人血红细胞的SERS谱,存在明显的差别,7个白血病人血红细胞样品在1385 cm-1(吡咯四分之一环伸缩振动)处SERS峰消失,在1425 cm-1处的谱线(CαCm的对称伸缩振动)变宽和变强,对可能的原因进行了分析。     

两种以Znq2为基体的新型电致发光材料的合成与性能

以8-羟基喹啉为配体的金属配合物是一种性能优良的有机电致发光材料,其中有关8-羟基喹啉铝(Alq₃)研究已有大量报道,8-羟基喹啉锌(Znq₂)研究还有待发展。介绍了两种以Znq₂为基体的新型有机电致发光材料Znq₂(H₂O)₂和(Znq₂)₄的合成方法。用IR、XRD、TG、DTA和荧光测试方法进行表征与分析表明:Znq₂(H₂O)₂和(Znq₂)₄的玻璃化温度(T_g)分别为104.2℃和204.9℃;在161℃下Znq₂(H₂O)₂脱去水分子成为Znq₂,在361℃高温下四聚体(Znq₂)₄裂解为单体Znq₂;Znq₂(H₂O)₂和(Znq₂)₄具有很好的发光性能,在光致发光谱中λ_max分别是505,550nm。