富勒烯分子LB膜三次非线性光学性质研究

在Ｃ６０花生酸复合ＬＢ膜中实现了立体简并四波混频和多重前向光学相位共轭输出，观察到了共轭光输出的累积效应，采用相对测量法测得Ｃ６０ＬＢ膜的Ｘ（３）为（１．８±０．４）×１０－８ｅｓｕ，分析了前向共轭光强与信号光、泵浦光强的关系，最后讨论了非线性效应产生的原因．     

C_60LB膜近共振三次非线性光学性质研究

Ｃ_６０ＬＢ膜近共振三次非线性光学性质研究章献民，叶险峰，陈抗生（浙江大学信息与电子工程学系，杭州３１０００８）近年来有关富氏烯分子光学非线性性质的研究十分活跃。富氏烯分子笼形结构的内外表面分布着丰富的共轭。电子云，表明它们具有可与共轭有机聚合物相比?..     

光敏蛋白LB膜的高次光学非线性研究

本文报道一种新型的光敏蛋白——细菌视紫红质LB膜,它的饱和吸收强度为0.42W/cm~2,饱和非线性折射率高达5×10~(-2)cm~2/W,非线性响应的特征时间在ms量级,我们首次在这种材料中采用简并双光束相互作用方法观察其中感应的吸收体布居光栅所产生的高次衍射,并根据简化的bR分子光循环模型(bR(570)与M(410),导出了高次衍射光强度和入射光强度之间的关系,从而进一步求得这种材料的饱和吸收强度和非线性折射率等参量。     

不对称取代萘酞菁化合物的LB膜及二阶非线性光学特性研究

近年来,人们对萘酞菁类化合物的研究兴趣不断增加,这主要是由于萘酞菁类化合物比酞菁类化合物具有更大的共轭体系,共轭π-电子更为丰富,因此它们在许多方面的性能比相应的酞菁化合物优越得多.萘酞菁化合物巨大的共轭π-电子体系容易被极化,有利于产生非线性光学效应.利用Langmuir-Blodgett(LB)技术能够制备纳米尺度上精确可控的、有序排列的、非中心对称结构的超薄膜,实现大的宏观二阶非线性极化率. 实验所用的两种不对称取代萘酞菁化合物是由中科院感光化学所合成的,分别为三叔丁基萘酞菁(简写为NPC1)、三叔丁基氰基萘酞菁(简写为NPC2).LB多层膜的制备是在德国R&K公司制造的Langmuir槽制膜系统上完成的. 实验表明,两种不对称取代萘酞菁化合物均能在气液界面上形成稳定的单分子膜,并能很好地转移到固体基板上形成LB多层膜;它们在稀溶液中主要以单体分子的形式存在,而在LB膜中则主要是以聚集体的形式存在;尽管这两种萘酞菁化合物均能产生二次谐波信号,但是由于它们的结构不同,其二阶非线性极化率系数的大小相差较大,三叔丁基氰基萘酞菁的二阶非线性极化率系数χ(2)为3.7×10-8 esu(或超极化率β为7.2×10-30 esu),约为三叔丁基萘酞菁的37倍.这主要是由于氰基具有很强吸电子的能力,使NPC2分子内形成了较大的偶极矩,LB膜使得分子有序排列,因而LB膜宏观的偶极矩也较大,从而具有较大的二阶非线性极化率.(OB16)     

混合芪盐与二十酸LB膜中的分子二阶非线性光学极化率

把芪盐与二十酸以不同的比例混合，制备单层ＬＢ膜，研究了材料的分子二阶非线性光学极化率。在芪盐含量为５０％￣７０％之间得到了极大增强的二次谐波信号。经分析认为在ＬＢ膜上除芪盐以两种聚集体的形式出现外，芪盐与二十酸分子之间还存在相互作用，它阻止了芪盐分子产生聚集的趋势，使芪盐聚集体多以聚集体１的形式出现。芪盐聚集体１的吸收可使四阶非线性极化率χ＾（４）产生共振增强，从而引起混合材料单层ＬＢ膜对二次谐波     

菌紫质LB膜的三阶非线性光学性能的研究

在ITO导电玻璃上,制作38层Z型细菌视紫红质(bR)的LB膜;控制平均转移比在0.93以上。测量了这个LB膜的紫外-可见吸收谱。利用Z扫描技术在输出飞秒激光,波长为400nm和800nm处对菌紫质LB膜的三阶非线性光学性能进行了研究。在800nm处,它的三阶非线性光学极化率为10-9esu,而在400nm处为10-8esu。这表明菌紫质LB膜在非线性光学器件方面具有潜在的应用前景。     

混合芪盐与二十酸LB膜中的分子二阶非线性光学极化率

把芪盐与二十酸以不同的比例混合，制备单层ＬＢ膜，研究了材料的分子二阶非线性光学极化率。在芪盐含量为５０％～７０％之间得到了极大增强的二次谐波信号。经分析认为在ＬＢ膜上除芪盐以两种聚集体的形式出现外，芪盐与二十酸分子之间还存在相互作用，它阻止了芪盐分子产生聚集的趋势，使芪盐聚集体多以聚集体１的形式出现。芪盐聚集体１的吸收可使四阶非线性极化率χ（４）产生共振增强，从而引起混合材料单层ＬＢ膜对二次谐波信号产生影响。     

两种偶氮苯化合物LB膜的光谱与非线性光学特性

两端具有推拉电子基团的偶氮化合物中的N=N双键提供了优异的电子通道,有利于产生非线性光学效应,并且推拉电子基团对偶氮化合物的非线性光学特性有较大的影响.采用紫外可见吸收和二次谐波产生(SHG)技术研究了两种推-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)和4-羧基-4′-氨基偶氮苯(CAA)分子在亚相表面可以形成稳定的单分子膜,并且能较好地转移到固体基板上形成LB多层膜;由于-NO2比-COOH具有更强的吸电子能力,电子在NAA分子内更容易转移,并形成较大分子偶极矩,分子具有更大的一阶超极化率.实验测得NAA和CAA的二阶非线性系数d33分别为40.8 pm/V和24.2 pm/V,一阶超极化率β分别为1.97×10-29esu和1.17×10-29esu,NAA分子的一阶超极化率约为CAA的1.7倍,实验与理论计算结果符合较好.     

套控溅射类金刚石碳膜在可见光及近红外光区域的光学性质

磁控溅射类金刚石碳膜在可见光及近红外光区域具有良好的透过特性，光学吸收边大约位于0.2-0.3um左右、与天然金刚石的光吸收边位置（0.22um)大致相符，碳膜在λ=632.8nm时的折射率n=1.56-2.22，随溅射功率的增加，氩压的降低，靶距的减小而升高。应用薄膜光学原理从测量的透、反射谱数据直接计算了碳膜吸收系数a的色色散，以及光隙带宽度（Optical BandGap)。结果表明碳膜吸收系数随溅射功率的增加耐 产加，而光隙带宽度随溅射功率的增加而降低，且满足线性的依从关系。     

一种新型材料的LB膜及非线性光学特性研究

研究了一种包含西佛氏碱和萘酰亚胺的新型材料的LB膜的制备 ,并采用π A等温曲线和紫外 可见吸收谱对其LB膜的制备特性进行了表征。单分子膜的崩溃压力在 30mN/m左右 ,对应的单分子的面积约为 1.8nm2 。π A等温线的固相区较为陡峭 ,在空气 水界面上 ,能形成了较好的单分子膜 ,并可以较好的转移到固体基板上 ,转移比可保持在 1± 0 .1的范围内。采用二次谐波产生的方法研究了LB单层膜的二阶非线性光特性。测量了二次谐波强度随基频光入射角的变化关系 ,其二次谐波信号的最大值在约 6 0°的入射角处。这种化合物具有较大的二阶非线性极化率。它的二阶非线性光特性起源于由苯乙烯形成的共轭π 电子体系     

C60 LB膜的原子力显微镜表征

自 1 98 5年人类首次发现球形全碳分子以来 ,它就以其独特的结构及性能迅速引起众多领域研究者的重视。Ｃ6 0分子因具有表面能低、高度球状对称结构、分子间键合弱以及承载能力强的特点 ,被预言为新一代超级润滑材料。对其摩擦学行为进行的诸多研究表明 ,由于Ｃ6 0分子间很强的自聚能力 ,使其在摩擦时呈现较高的摩擦系数。将其薄膜化特别是通过一定手段对其限域则可显著改善其摩擦性能。为了解有机长链分子与Ｃ6 0分子间的作用特征及其对Ｃ6 0ＬＢ膜微观形貌和微观摩擦学行为的影响 ,本工作在玻璃及单晶硅片衬底上分别拉制了Ｃ6 0与有机长链…     

NMOB分子LB膜的光谱及其非线性光学特性研究

通过稳态和时间分辨荧光及二次谐波产生(SHG)的方法研究了2-硝基-5-(N-甲基-N-十八烷基)氨基苯甲酸(NMOB)分子朗缪尔-布罗基特(Langmuir-Blodgett,LB)多层膜的光谱及非线性光学特性。LB膜的稳态荧光谱较溶液红移大。而纯的NMOBY型LB多层膜与NMOB/花生酸交替的LB多层膜之间差别较小;由于分子间的相互作用,使得NMOB分子在溶液中比在LB膜中的荧光衰减时间大。在LB膜中,纯的NMOB和NMOB与花生酸交替的LB多层膜的荧光衰减时间相差不大,说明NMOB分子层内的相互作用较大,而层间的相互作用较小;由于苯环两侧的不对称取代,分子内部形成固有的偶极矩,使得NMOB/花生酸交替的LB多层膜具有较大的宏观偶极矩,因而具有大的二阶非线性极化率,其超分子极化率约为β=4×10-29esu。     

非中心对称的萘酞菁LB膜非线性光学特性的实验研究

研究了两种非中心对称萘酞菁化合物LB膜的制备及其光谱特性,并采用二次谐波产生技术研究了它们的二阶非线性光学特性。实验结果表明,不同的取代基对萘酞菁化合物的二阶非线性影响非常大,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3 7倍。     

InP／SiO2纳米颗粒膜的非线性光学性质

采用射频磁控共溅射方法在石英玻璃和抛光单晶硅片上制备了InP/SiO2纳米复合薄膜,并在磷气氛保护下对薄膜进行了高温(520℃)退火处理,以消除复合薄膜中残存的In和In2O3,得到了纯净的InP/SiO2纳米颗粒膜样品.X射线光电子能谱和卢瑟福背散射实验结果表明薄膜中InP和SiO2的化学组分基本上保持理想化学计量配比;X射线衍射和激光拉曼光谱实验结果都证实了薄膜中InP纳米晶粒的存在;线性吸收光谱实验观察到了室温下纳米颗粒膜光学吸收边明显的蓝移现象.采用单光束脉冲激光Z扫描方法测量了InP/SiO2纳米颗粒膜的非线性光学性质.测量结果表明,我们所制备的InP/SiO2纳米颗粒膜的三阶光学非线性折射率系数达10-8 cm2/W量级,比InP晶体块材的相应值大4个数量级.(OB3)