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。     

C60 LB单分子膜的电光Pockels效应

用电光调制衰减全反射光谱技术研究了Ｃ６０与花生酸混合的ＬＢ单分子膜的Ｐｏｃｋｅｌｓ（普克尔）效应。测量得到Ｃ６０ＬＢ膜的二阶非线性光学系数χ（２）（－ω;ω,０）＝０．５×１０－１２ｍ／Ｖ（１．３×１０－９ｅｓｕ）。这一结果与用光学二次产生测量Ｃ６０热蒸发膜的χ（２）（－２ω;ω,ω）同一数量级。并利用单分子层模型计算了Ｃ６０分子的超极化率为β＝１．１×１０－３０ｅｓｕ。     

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)     

非对称耦合量子阱的二次谐波产生与量子阱参数关系研究

采用反射式二次谐波产生 (SHG)方法对非对称Ⅱ Ⅵ族耦合量子阱Zn1 -xCdxSe ZnSe的非线性光学特性进行了研究。非中心对称性和阱间耦合效应在很大程度上增强了材料的非线性效应。发现在入射光和反射光均为p偏振 ,以及入射光和反射光分别为s偏振和p偏振两种情况下 ,SHG信号都随Cd含量x的增大而减小。与ZnSe基体材料相比 ,非对称耦合量子阱 (ACQW)在可见光波段的SHG信号增强一个量级以上。同时发现SHG信号随入射光偏振角的变化而周期性地变化。     

NMOB与花生酸的组装多层膜及其非线性光学性质

利用与花生酸交替的方法，制备了2－硝基－5（N－甲基－N－十八烷基）氨基苯甲酸（NMOB）非中心对称多层膜，研究了它的非线性光学性质，结果表明，该多层膜的二次谐波强度与NMOB层数平方基本成正比。X－射线小角衍射测定结果再次表明，多层膜的排列相当有序，NMOB单层膜厚度为2．76nm.NMOB有良好的二阶非线性光学性质和出色的成膜性质，是一种很好的非线光学LB膜材料，可望用于制作光波导。     

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。     

半花菁LB多层膜二次谐波产生的温度特性研究

利用吸收谱和二次谐波产生 (SHG)技术研究了温度对半花菁Langmuir Blodgett(LB)多层膜的膜结构和非线性光学特性的影响。LB膜的二次谐波强度起初随温度的增加而增加 ,最大值约在 45℃左右 ,然后随温度的增加而减小。在半花菁与花生酸或花生酸铬交替的LB多层膜中 ,由于花生酸的融化 ,导致膜结构的变化 ,使得二次谐波强度随温度的变化有一个突变点。线性吸收谱表明半花菁分子在LB多层膜中形成了H 聚集体 ,并且通过加热可以使聚集体分解     

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