半花菁衍生物LB膜的非线性光学性能研究

本文利用二次谐波产生、紫外－可见吸收光谱、Ⅱ－Ａ曲线等方法，探讨了四种分子结构相近的半花菁染料衍生物ＬＢ膜的非线性光学性能。研究了它们的分子结构与β值大小的关系，分析了引起β值变化的主要原因，证实了极性基团的强弱顺序。并讨论了ＬＢ膜中聚集效应程度不同的原因。通过光学二次谐波信号强度与膜层数的关系，对比了样品的成膜性能。     

LB膜的各向异性与二次谐波超平方增长

用偏振紫外－可见吸收及旋转样品二次谐波方法研究了半花菁／花生酸Ｙ型交替ＬＢ多层膜中由垂直浸渍过程诱导和层间相互作用增强的分子在基板平面内的定向排列，提出并证实了随层数增长的平面内附加偶极矩导致光学二次谐波强度随ＬＢ膜厚度的超平方增长关系。     

半花菁／氮冠（醚）交替LB多层膜的二阶光学非线性性质

对一种新型的，具有双脂链的盘状非活性分子氮冠（醚）（ＮＣ）ＬＢ膜进行了表征。小角Ｘ射线衍射（ＳＡＸＤ）结果表明：纯ＮＣ分子可以形成非常好的ＬＢ膜有序结构。将它与活性分子半花菁（ＤＡＥＰ）制备成Ｙ型交替多层膜，由于半花菁分子的单脂链（长尾）可以镶嵌在ＮＣ分子的双脂链之间，改善了多层膜的结构有序性及稳定性，从而得到二次谐波强度随层数的变化在１￣１１６双层范围内显示出较理想的平方关系。通过二次谐波的测量     

LB膜中混合聚集体的光致荧光特性研究

研究了不同活性分子（半花菁和氐盐）混合聚集体的形成以及紫外光照射对ＬＢ交替多层膜光致荧光（ＰＬ）特性的影响。在半花菁和氐盐混合的ＬＢ膜中,由于不同分子间较强的相互作用使混合膜的荧光光谱较纯半花菁和氐盐分子膜分别发生了蓝移和红移。利用紫外光照射可以使分子的聚集体部分分解甚至破坏分子的结构,导致光致荧光强度明显减弱。     

不同表压下芪盐LB膜二阶光学非线性的研究

研究了芪盐在不同表压下制备的ＬＢ膜的二阶光学非线性。测量得到在低表压增强的二次谐波信号。对比芪盐的π－Ａ曲线和透射光谱，认为在ＬＢ膜中芪盐以固相态存在，低表压时的固相态聚集体的吸收峰３５１ｎｍ使四阶非线性极化率Ｘ＾（４）（－２ω：ω，ω，ω，－ω）产生共振强，四阶光学非线性现象对二次谐波信号产生影响。     

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.     

新型菁类染料聚集体构筑和它的非线性光学特性研究

采用旋涂法制备了一种五甲川菁染料的超薄膜,利用原子力显微,椭偏仪、UV-Vis吸收光谱、红外光谱、小角X射线衍射等对薄膜的形貌和线性光谱性质进行了研究表征,结果表明染料在薄膜中形成了有序而稳定的J-聚集体,前向简并四波混频(DFWM)技术研究表明由于分子的聚集作用引起三阶非线性极化率的增大(χ(3)=2.55×10-12esu),利用激子耦合模型初步分析和讨论了产生非线性效应增强的内在机制。     

光学非线性LB膜的时间稳定性与光致漂白效应的关系

用光学二次谐波产生（ＳＨＧ），拉曼散射和紫外－可见吸收光谱等方法研究了偶氮，苯腙及半花菁三种有机染料Ｚ型Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）多层膜的时间稳定性问题，发现：随着放置时间的推延，其中ＬＢ膜的二次谐波产生信号强度下降，然后逐渐达到稳定；在高压汞灯光照射下，粉末样品中Ｎ＝Ｎ（偶氮），Ｃ＝Ｎ（苯腙），Ｃ＝Ｃ（半花菁）键伸缩振动所对应的拉曼峰强度以及这三类染样在ＬＢ膜样品中对所应的生色团     

半花菁LB多层膜的光致各向异性研究

用光学线性和非线性方法研究了Ｙ型半花菁／花生酸交替ＬＢ多层膜的光致光学各向异性。在纳秒紫外偏振脉冲激光照射下，ＬＢ多层膜中半花菁分子发色团长轴向紫外光偏振方向重新取向。加热可以使ＬＢ多层膜平面内各向异性消失及Ｈ－聚集体分解。     

半花菁LB膜的三阶非线性特性

本文利用Z扫描测量技术首次对半花菁LB膜的三阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,LB多层膜中的半花菁分子具有较高的三阶非线性折射率n²=2.0×10^-8(esu),这主要是半花菁分子中π电子体系的贡献,并且由于532nm在其Q吸收带内,引起三阶非线性的共振增强效应,实验数据与理论拟合结果符合得很好.半花菁LB膜的三阶非线性的响应时间在30ns以内.     

制备条件对Langmuir－Blodgett膜中分子聚集态的影响

通过对不同制膜条件下样品的π－Ａ曲线及紫外－可见吸收光谱的测量，研究ＬＢ单分子层膜中半花菁衍生物（ｈｅｍｉｃｙａｎｉｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ简称ＨＤ）分子的聚集状态及其形成机制。纯半花菁衍生物单分子层膜中分子以Ｈ聚集体的形式存在导致吸收峰的兰移及有效分子二阶非线性极化率β（基频波长λ＝１．０６４μｍ）的减小。实验表明聚集体的形成主要发生在压膜过程。提高压膜速度或降低压膜终极压力（拉膜压力）可显著减小分子的聚集程度，从而提高单分子层膜的光学非线性极化率。     

掺半花菁二氧化硅薄膜二阶光学非线性与薄膜结构的动态变化关系

用溶胶－凝胶技术制备的掺入半花菁染料的二氧化硅薄膜在不加电场极化条件下，由半花菁分子的自取向导致光学二次谐波产生，定量测得厚度为５０ｎｍ薄膜的二阶非线性系数ｘ（２）为６．６ｐｍ／Ｖ，着重研究了薄膜稳定前的溶剂挥发过程中，膜结构的变化以及相应二阶光学非线性的变化，在成膜后的四个小时中，质子化半花菁逐步转化为单体和聚集体态，同时，光学二次谐波信号也不断增大，还观察到在这一过程中出现了单体和聚集态半花菁     

聚苯乙烯芪盐L—B膜的二阶非线性光学性质研究

首次合成了一种称之为聚苯乙烯芪盐的有机高分子材料.此材料可以在水面上形成稳定的单分子层膜,并且所形成的单分子层膜可以转移到固体衬底上去.对聚苯乙烯芪盐单分子层膜进行光学二次谐波产生测量,得到聚苯乙烯芪盐对应于每个发色团的二阶非线性极化率为1.2×10~(-28)esu.制备了该材料两种不同类型的多层膜,讨论了多层膜二次谐波产生信号不随层数增加而增加的可能原因.     

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.     

Langmuir-Blodgett 膜中分子聚集行为的偶极作用模型

基于经典静电场理论，描述了Langmuir-Blodgett (LB)膜中棒状分子聚集行为的偶极作用模型，给出了LB膜结构与光谱性质的关系. 讨论了X型或Z型膜中分子间距、层间距、分子取向、膜层数等结构参数对分子聚集行为的影响. 理论结果与实验值符合较好. 关键词： Langmuir-Blodgett膜 聚集体 偶极相互作用 半花菁     

组装L-B膜光学二次谐波的实验研究

一种分子形成的多层L-B膜由于相邻层的分子取向相反而使非线性极化抵消,总的X~(2)=0.本文用光学二次谐波方法确定了带有不同极性基团的L-B单分子层的有效非线性系数的大小和符号,对有效非线性系数符号相反的两种单分子层交替组装,使相邻单分子层的非线性极化相互叠加,得到了具有较大二阶非线性系数的组装L-B膜.     

萘酞菁化合物LB膜的二阶非线性光学特性研究

研究了四种萘酞菁化合物LB膜的制备和二阶非线性光学特性 ,并对它们的二阶非线性产生机理进行了简单的讨论。不对称萘酞菁化合物的二阶非线性起源于电偶极子机制 ;对称萘酞菁化合物的二阶非线性起源于磁偶极子耦合机制。二阶非线性最大的三叔丁基氰基萘酞菁的二阶非线性极化率 χ( 2 ) 为 3 7× 10 - 8esu ,约为三叔丁基萘酞菁的 37倍