高可见光透射率的溴取代萘酞菁锌化合物的光限幅特性研究

应用倍频Nd:YAG脉冲激光,在波长为532nm,脉冲宽度分别为8ns和23ps的条件下,研究了四溴-2,3-萘酞菁锌()(tetrabromo-2,3-naphthalocyanineZinc())化合物的光限幅特性。实验结果表明,在可见光透射率达到93%的条件下,该化合物具有良好的光限幅特性     

中心金属原子对萘酞菁化合物激发态的光学非线性增强效应

应用Z-扫描技术对比研究了萘酞菁铅和萘酞菁钯化合物在波长为532 nm纳秒激光脉冲作用下的三阶非线光学特性。实验结果表明,两种萘酞菁化合物均显现出较强的非线性吸收特性(反饱和吸收)和非线性折射特性(自聚焦)。理论拟合得出萘酞菁铅和萘酞菁钯的非线性吸收系数分别为6.5410-10 m/W和3.9010-10 m/W;非线性折射系数率n2分别为1.6810-10 esu和8.0410-11 esu;二阶分子超极化率系数分别为3.4410-28 esu和2.5710-28 esu,CS2二阶分子超极化率系数为4.3210-33 esu;两种萘酞菁化合物的二阶分子超极化率强于CS2近5个数量级。实验结果表明,萘酞菁铅化合物具有较强的非线性吸收和非线性折射特性,且大于萘酞菁钯化合物的光学非线性特性是由于萘酞菁铅化合物的重原子效应提高了其光学非线性特性。     

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。     

酞菁类光限幅功能材料

酞菁及其衍生物是一类能在相当宽的紫外可见吸收光谱范围内通过激发态吸收过程限制纳秒激光脉冲强度的理想光限幅材料之一,可以保护人眼、光学仪器、传感器等免受激光损伤.由于酞菁分子结构的灵活性,可以在很大程度上通过结构设计或修饰来调节其光限幅响应能力.对酞菁进行轴向取代修饰能有效地防止材料聚集行为,增强材料的非线性光学和光限幅能力.这类酞菁的纳秒非线性吸收和光限幅行为主要取决于电子吸收谱中位于Q-带和B-带之间的激发态吸收性能.着重介绍了近年来基于可溶性轴向和侧基取代的酞菁及其衍生物的光限幅功能材料研究的最新进展.     

超高真空蒸发沉积酞菁铜薄膜的X光电子谱研究

在ＸＰＳ分析室内利用超高真空蒸发方法在单晶硅衬底上沉积酞菁铜薄膜,并利用Ｘ光电子谱（ＸＰＳ）作原位分析,研究酞菁铜薄膜的沉积规律,并讨论了不同条件下酞菁铜配合物分子组成及结构的变化。结果发现利用超高真空沉积方法得到酞菁铜为近化学计量,随着蒸发温度的升高,分子中Ｃｕ原子的含量逐渐减少,Ｎ原子的含理逐渐升高,苯环上的碳原子与类朴啉环上的碳原子的比例逐渐减少,这与酞菁铜分子中各原子的价键状态、酞菁铜分子     

非线性光限幅材料的研究进展

通过对线性、非线性以及相变激光防护材料性能的简要比较,综合分析半导体材料、金属酞菁类化合物、C60及其衍生物、无机金属团簇化合物及碳纳米管材料的光限幅特性.基于碳纳米管材料具有限幅阈值低、限幅波段宽、响应时间短等优势,进一步论述了其在光限幅应用中的研究进展,指出该光限幅材料在材料化及器件化方面需要更深入的探索,以期能够更好地用于光限幅领域.     

异质诱导生长的酞菁铜薄膜晶体管的研究

因酞菁薄膜平面具有多电子共轭大π键结构,本文采用异质诱导的方式对酞菁薄膜的生长特性进行了改善研究。采用高掺杂硅为栅极,氧化硅为绝缘层,生长α-四噻吩或p-六联苯薄膜为异质诱导层,制备了酞菁铜有机薄膜晶体管。利用原子力显微镜研究薄膜生长特性,并对比研究了2种诱导层对薄膜晶体管性能的影响。实验结果表明:α-四噻吩上生长的酞菁铜薄膜,形貌呈片状,而p-六联苯上生长的酞菁铜薄膜,形貌呈针状,均与单层酞菁铜棒状形貌不同。同时,α-四噻吩与p-六联苯薄膜上生长酞菁铜后,两者晶体管电性能都有不同程度的提高,均比单层酞菁铜提高了1~2个数量级,表明α-四噻吩或p-六联苯对酞菁铜薄膜均有诱导效应,可以获得高性能的有机薄膜晶体管。     

两种无机巢形金属团簇的非线性吸收及光限幅特性研究

用 5 32nm ,8ns激光脉冲系统研究了两种巢形金属团簇非线性吸收和光限幅特性。Z 扫描和光限幅的实验结果表明 ,团簇的非线性吸收和光限幅特性强烈依赖于重金属原子。根据有效激发态吸收理论分析了光限幅机理     

酞菁铜缓冲层对有机太阳能电池开路电压的影响

用p型有机半导体材料酞菁铜作为阴极缓冲层制作了器件结构为氧化铟锡/酞菁锌/碳六十/酞菁铜/铝的有机小分子太阳能电池, 对器件进行电学测量发现酞菁铜缓冲层的厚度对器件的开路电压有明显影响.基于半导体器件物理分析了光照下测量得到的电流-电压曲线, 由拟合结果得到的器件参数表明高理想因子导致了器件开路电压升高, 其原因为器件的输运特性不只受酞菁锌与碳六十形成的p-n结影响, 还与酞菁铜缓冲层与铝电极形成的肖特基接触有关.研究表明在有机太阳能电池器件中引入一个合适的缓冲层/阴极肖特基结可以提高器件的开路电压.     

气相沉积法制备含酞菁铜聚酰亚胺薄膜的光电性能

在2×10-3Pa真空度下,以酞菁铜、均苯四甲酸酐和二氨基二苯醚为原料,通过控制三源单体的加入摩尔计量、加热时间和沉积速率,在玻璃衬底上合成了含酞菁铜的聚酰胺酸,再经150℃～200℃真空加热亚胺化1 h后得到了成膜性良好的均匀含酞菁铜聚酰亚胺薄膜.红外谱图证实了所合成产物的结构,紫外-可见光吸收分析表明含酞菁铜聚酰亚胺薄膜在可见光区、近红外区具有较强的吸收,热失重分析表明所制备的含酞菁铜聚酰亚胺具有良好的热稳定性能;用简并四波混频方法测得薄膜的三阶非线性极化率为1.984×10-9esu,表现出良好的三阶非线性特性.     

气相沉积法制备含酞菁铜聚酰亚胺薄膜的光电性能研究

在2×10-3Pa真空度下,以酞菁铜(CuPc)、均苯四甲酸酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)为原料,通过控制三源单体的加入摩尔计量、加热时间和其沉积速率,在玻璃衬底上合成了含酞菁铜的聚酰胺酸,再经150～200℃真空加热亚胺化1h后得到了成膜性良好的均匀含酞菁铜聚酰亚胺薄膜.红外谱图证实了所合成产物的结构,紫外吸收分析表明含酞菁铜聚酰亚胺薄膜在可见光区、近红外区具有较强的吸收,热失重分析表明所制备的含酞菁铜聚酰亚胺具有良好的热稳定性能;简并四波混频方法测得薄膜的三阶非线性极化率为1.984×10-9esu,表现出良好的三阶非线性特性.     

酞菁铜缓冲层对有机太阳能电池开路电压的影响（英文）

用p型有机半导体材料酞菁铜作为阴极缓冲层制作了器件结构为氧化铟锡/酞菁锌/碳六十/酞菁铜/铝的有机小分子太阳能电池,对器件进行电学测量发现酞菁铜缓冲层的厚度对器件的开路电压有明显影响.基于半导体器件物理分析了光照下测量得到的电流-电压曲线,由拟合结果得到的器件参数表明高理想因子导致了器件开路电压升高,其原因为器件的输运特性不只受酞菁锌与碳六十形成的p-n结影响,还与酞菁铜缓冲层与铝电极形成的肖特基接触有关.研究表明在有机太阳能电池器件中引入一个合适的缓冲层/阴极肖特基结可以提高器件的开路电压.     

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)     

一种可见光波段光学限幅器的研究

研究了八异戊氧基钯酞菁 (octa PdPc)掺杂有机改性溶胶 凝胶玻璃反饱和吸收和热散焦光限幅特性 ,初步研究了一种室内防护的可见波段脉冲和连续激光限幅器。对于 488nm波长 ,当限幅器的孔径为 2 2cm时 ,使用一层厚度为 1mm的octa PdPc限幅介质 ,得到的透过率≤ 30 %;在不改变孔径的情况下 ,增加一层相同厚度的octa PdPc限幅介质 ,得到的透过率≤ 9%。通过调小孔径或增加介质层数 ,限幅性能可进一步提高。对于 6 32 8nm ,5 14 5nm和 45 7 9nm波长的光 ,与 488nm具有相似的限幅特性。     

烷氧基酞菁铅类反饱和吸收化合物的制备及性质研究

合成了三种烷氧基取代的金属酞菁铅，利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱(HNMR)等方法，验证了化合物的分子结构。将它们分别掺入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中，制备出具有非线性光学性质的复合材料。测试了它们在甲基丙烯酸甲酯中的可见光谱(200～800nm)。用波长为532nm的YAG倍频调Q脉冲激光以8ns的脉冲速率测试复合材料的反饱和吸收的光限幅特性，使用现象学的方法对它们的光限幅现象进行了拟合。拟合结果与实验结果基本一致。三种化合物中叔丁烷氧基酞菁铅反饱和吸收效果最好，这是由于短支链基团有利于酞菁环自身结构的共轭性提高，并能够阻止酞菁分子间发生低聚。     

含酞菁功能基聚苯胺的光电性能

对用酞菁铜功能基改性的两种分子结构的聚苯胺( 掺杂型和接枝型) 进行了光电性能的测量。根据紫外吸收谱发现,用酞菁铜磺酰氯接枝的聚苯胺和酞菁铜磺酸掺杂的聚苯胺均在可见光区、近红外区具有较强的吸收。使用光源照射改性后的聚苯胺片材及薄膜,光电流显著增长,酞菁铜磺酰氯接枝的聚苯胺经照射后光电流最大可达到10 m A( 电压为0 .5 V) 。可见,用酞菁铜功能基改性的聚苯胺光电导性能得到改善。     

α和β晶型酞箐铜纳米颗粒的光谱研究

在水溶液中分别对α和β晶型酞菁铜(CuPc)初始粉末进行激光消融制备得到了其相应的纳米颗粒.X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对其分析表明激光消融前后酞菁铜相应的两种晶型均没有发生变化,说明α和β晶型的酞菁铜在激光消融过程中都是稳定的,激光消融作为制备这两种晶型酞菁铜纳米颗粒的方法是简单有效的.     

OTS修饰的不同厚度酞菁铜OTFT的研究

用十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰了不同厚度的酞菁铜(CuPc)有机薄膜晶体管器件, 对比酞菁铜厚度为15、40、80 nm的3种器件性能后,得到40 nm的酞菁铜器件具有最高载流子迁移率.分析了OTS修饰的绝缘层表面对器件性能的影响,得到的40 nm厚度酞菁铜器件载流子迁移率为4.3×10-3cm2/V*s, 阈值电压为-9.5 V.     

金属-碳复合材料的制备及其非线性光学性质研究

基于浸渍法,成功制备了铁含量为10.7 wt %、铜含量为12.9 wt %的金属-碳复合材料,通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等手段表征了金属-碳复合材料的结构、形貌、晶型以及元素组成。通过开孔Z扫描实验和光限幅实验对该材料的非线性光学性质进行测试,该材料表现出优秀的反饱和吸收型非线性光学效应,透过率随着入射光强的增大而降低,光限幅阈值为0.43 J·cm-2,该材料在光限幅领域具有广阔应用前景。     

α和β晶型酞箐酮纳米颗粒的光谱研究

在水溶液中分别对α和β晶型酞菁酮（CuPc）初始粉末进行激光消融制备得到了其相应的纳米颗粒。X射线衍射（XRD）、紫外可见光谱（UV－Vis）和傅立叶变换红外光谱（FT－IR）对其分析表明激光消融前后酞菁铜相应的两种晶型均没有发生变化，说明α和β晶型的酞菁铜在激光消融过程中都是稳定的，激光消融作为制备这两种晶型酞菁铜纳米颗粒的方法是简单有效的。