在Langmuir-Blodgett膜中实现多重前向光学相位共轭现象的研究

本文报道一种新型的三次非线性光学薄膜——花青一花生酸(OY-AA)复合Langmuir-Blodgett(LB)膜以及采用BOXCARS结构的简并四波混频在LB膜中实现多重前向光学相位其轭波输出的现象.该输出的方法既是一研究介质三次非线性光学性质的有效手段,而且可望在光学图象处理中有着其独特的应用.     

稀土夹心双萘酞菁LB膜的非线性光学特性研究

研究了中心对称稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜的光谱及其二阶非线性光学特性.双(四叔丁基萘酞菁)铒能制成很好的LB膜,不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在,分子具有较大的超极化率β.由于分子为中心对称结构,所以它们的二次谐波产生机制不同于不对称萘酞菁化合物,研究证明它的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型,其LB膜的有效二阶非线性极化率χ(2)为1.1×10-8 esu.     

紫膜LB膜中的光学相位共轭研究

首次报道了在纯紫膜LB膜中实现光学相位共轭输出的实验现象,并在理论上从简化的菌紫质分子光循环模出发,导出了共轭光强度与总入射光强度之间的关系,最后用拟合方法求得这种紫膜LB膜的饱和吸收强度为0.49W/cm~2,bR分子处于中间体M(410)上的寿命为2.5ms左右.     

第一届全国LB膜研究讨论会在上海复旦大学召开

由上海复旦大学物理系和中国科技大学应用化学系共同发起召开的第一届全国LB膜研究讨论会于一九八七年六月一日至三日在上海复旦大学举行.出席会议的有来自全国20个单位的代表56人,会议交流了论文报告30篇,内容涉及Langmuir槽的设计和制作,成膜材料和制膜方法,LB膜在非线性光学、微电子学、信息光学、生物、医学、环境科学、分子电子器件等方面应用,会议代表专题讨论了我国LB膜科研工作的现状和如何进一步推进该项科研工作的发展.LB膜是Langmuir-Blodgett膜的简称,利用Langmuir-Blodgett技术(LB技术〕可以把在空气-水界面上展开的单分子层沉积在一定的基片上,并可得到多层单分子膜即LB膜.LB膜虽然已有近50年历     

温度对萘酞菁LB膜光学特性的影响

本文采用线性吸收谱研究了温度对两种不同结构的萘酞菁分子LB膜光学特性的影响。研究发现,加热可以使它们在LB膜中的聚集体离解,四叔丁基萘酞菁锌的LB膜结构较三叔丁基氰基萘酞菁的LB膜要稳定。     

染料LB膜吸收光谱和光学存储效应的研究

通过对新型的染料LB膜(花氰-花生酸复合LB膜)的吸收光谱的测试,说明了LB膜中染料分子H-聚体结构的存在,而在立体简并四波混频实验中观察到这种LB膜具有可逆的光学记录与擦除效应,实验表明,在其中建立一个稳定的光栅,所用的记录光脉冲强度为30MW/cm~2,需要的累积记录时间为80ns(10个脉冲).最后在简化的三能级系统中,以分子处于各态的布居光栅模型说明了光致H-聚体,单体之间的转化是这种光学记录效应的主要原因.     

4-硝基-4′-氨基偶氮苯的光学性质研究

采用紫外可见吸收和二次谐波产生技术研究了“推-拉”型偶氮苯分子Langmuir-Blodgett(LB)膜的光谱和二阶非线性光学特性.4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)分子能制成很好的LB多层膜,在稀溶液中以单体的反式异构体形式存在,在膜中主要以J-聚集体的形式存在,LB膜的紫外可见吸收谱的吸收峰较之溶液的发生了52 nm的红移.NAALB膜的二阶非线性极化率χ(2)为19.59×10－8 esu,一阶超极化率β值较大,约为1.974×10－29 esu.其光学二阶非线性起源于电偶极子机制.     

利用ATR方法研究LB膜的聚合过程

本文介绍利用ATR方法观察LB膜的聚合过程,研究测量聚合前后LB膜光学性质的变化,所得的结果和化学键理论值相符合。在聚合过程中ATR谱的变化相当明显,首次观察到有机单分子在聚合过程中直立起来。     

新型花菁染料Langmuir-Blodgett膜的椭偏光谱研究

利用椭偏光谱法(SE)对Y型花菁染料LB膜在紫外—可见光范围内(λ=2755—8266nm)的光学特性进行了表征,同时得到了该薄膜的光学常量(复介电常数、消光系数、吸收系数、反射系数、折射率等).讨论了LB薄膜对不同频率光的较高吸收特性及其成膜结构之间的关系,对其物理机理给予了解释.此外,采用洛伦兹振子模型对所得的光学参量进行了理论拟合,结果发现：其理论拟合与实验数据符合得非常好. 关键词： Langmuir-Blodgett膜 椭圆偏振光谱法 洛伦兹振子模型     

LB膜的制膜条件优化及其对光学性能的影响

通过紫外-可见吸收光谱、二次谐波振荡和稳态荧光的测量,研究了半花菁(DAEP)Langmuir-Blodgett(LB)膜在不同制膜条件(压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子)下,LB膜样品中半花菁分子的聚集体性质的改变和对非线性光学性能的影响.实验发现,纯半花菁LB膜中分子形成H-聚集体,从而导致吸收峰、荧光峰的蓝移和分子二阶非线性极化率β的减少.分子聚集程度的减少和分子二阶非线性系数β的增加可以通过增大压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子等方法实现.     

酞菁铜LB薄膜覆盖层光波导的光学双稳特性

利用LB薄膜技术在一定尺寸的钾离子交换玻璃波导上制备了30层四—4—(2、4—二特戊基苯氧基)酞菁铜(简称tapCuPc)Z型LB薄膜,形成覆盖有LB薄膜的四层介质波导.首次报道在室温下采用不同激光脉冲观察覆盖有LB薄膜的光波导片上的光学双稳特性,除去LB薄膜覆盖层后没有观察到光双稳特征.     

非线性光学中的新型有机和聚合分子材料

近年来的研究成果表明在非线性光学中一些有机和聚合分子材料与相应的无机晶体、半导体如LiNbO₃、GaAs等相比较,具有许多优越性。本文介绍了一些有机和聚合分子材料的非线性光学效应,包括模拟,离散和双稳现象及其潜在的应用。然后描述了几种这类晶体与薄膜材料的制备技术,其中LB膜沉积是制备超薄有机聚合膜的有效方法。     

LB膜中螺吡喃材料的光学性质研究

利用ＬＢ技术制备螺吡喃有序分子膜，研究了气液界面上螺吡喃材料在不同成份和不同ｐＨ值亚相时的成膜行为，着重研究了螺吡喃在ＬＢ膜这个特殊介质环境中不同于溶液的光致变色机理和光学性质     

Langmuir-Blodgett film structure

Langmuir-Blodgett (LB) films occupy a unique niche at the crossroads of materials science, complex fluids, and biophysics. They have many similarities to inorganic epitaxial films due to the layer by layer deposition process; however, the amphiphilic nature of the constituent molecules provides the connection to lyotropic liquid crystals and membranes. A great deal is known about LB film structure and thermodynamic behavior; both from classical studies as well as from recent experiments using sophisticated characterization techniques such as synchrotron X-ray scattering and scanning probe microscopy. This article summarizes the current understanding of these systems from a physical/structural point of view. Included are discussions of the deposition process, the layered nature of LB films, intralayer molecular packing, defects, stability, and phase transitions.     

物理因素对磷脂酰胆碱单分子层影响的研究

利用LB技术,在不同的物理条件下对磷脂酰胆碱单分子成膜质量和分子的构象变化进行了研究,在此础上对磷脂酰胆碱和胆固醇组成的复合膜的相变过程进行了研究,利用AFM对磷脂酰胆碱分子LB膜的分子构象和二维排布进行了表征.研究结果表明,物理因素温度、pH、浓度及胆固醇对于气液界面上磷脂酰胆碱的分子构象的结构有较大的影响.通过选择合适的条件能够得到具有特殊形态和结构的磷脂酰胆碱LB膜.     

Lattice boltzmann versus molecular dynamics simulation of nanoscale hydrodynamic flows

A fluid flow in a simple dense liquid, passing an obstacle in a two-dimensional thin film geometry, is simulated by molecular dynamics (MD) computer simulation and compared to results of lattice Boltzmann (LB) simulations. By the appropriate mapping of length and time units from LB to MD, the velocity field as obtained from MD is quantitatively reproduced by LB. The implications of this finding for prospective LB-MD multiscale applications are discussed.     

酞菁铜/金属薄膜界面电位与光二次谐波特性分析

采用Kalvin探针和光二次谐波 (SecondHarmonicGeneration ,SHG)方法研究了铜酞菁衍生物 (Coppertetra tert butylPhthalocyanine ,CuttbPc )LB(Langmuir Blodgentt)膜与金属 (Al、Au)界面的空间电荷现象与非线性光学效应 .检测到空间电荷感应电场 (SpaceChargeInducedElectricField ,SCIEF)形成的表面电位与金属功函数有关 ,并随膜厚变化趋于饱和值 .尽管酞菁分子为中心对称体系 ,但仍有SHG效应 ,并观察到CuttbPc/Al样品在 12 6 0nm附近有异常增强的SH信号 ,而CuttbPc/Au样品未见该峰 .根据样品结构的物理模型 ,运用电磁场理论分析了界面电介质的非线性极化特性和光学效应产生机制 ,初步认为CuttbPc/Al的SH增强峰源于SCIEF形成的较强表面电位 ,说明SH信号的产生与界面静电现象有密切关系 .     

Submicrometer fiber-optic Fabry-Perot interferometer formed by use of the Langmuir-Blodgett technique

The fabrication of an optical cavity at the distal end of an optical fiber has been achieved by Langmuir-Blodgett (LB) deposition of tricosanoic acid. This technique allows nanometer-scale control over the cavity length to a total thickness of ~0.5 microm . The cavity has been shown to act interferometrically and, thus, has potential sensing applications.     

Visualization of the langmuir-blodgett film structure in liquid-crystal cells

The use of liquid-crystal (LC) cells for the visualization of the Langmuir-Blodgett (LB) film structure is described. Images appearing in LC cells upon LB film application are presented. The images are analyzed in relation to the LB film structure (application conditions) and to the relief formed by indium tin oxide (ITO) electrodes.