富勒烯分子LB膜光学存储效应研究

在双光束耦合实验中，观察到Ｃ６０－ＡＡ复合ＬＢ膜具有光存储效应，分析说明光致聚体、单体之间的转化是这种光记录效应的主要原因。     

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.     

双光子辐照下的螺吡喃聚合物薄膜偏振全息光栅记录研究

螺吡喃聚合物薄膜在短波辐照后的曝光灵敏度和偏振敏感性均得到显著提升.基于这一特性,在线偏振的蓝紫光(405nm)伴随下,用两束耦合的绿光(532nm)以s-p的记录模式在螺吡喃掺杂的PMMA聚合物薄膜上构建全息光栅,并通过低功率红光(632.8nm)进行探测.在405nm和532nm双光子共同作用下,衍射效率动力学特性强烈依赖于辅助光功率.研究发现,405nm激光辐照产生了两种作用:一方面为记录光提供了可取向的部花青分子;另一方面,扰乱了532nm激光形成的折射率光栅并降低了部花青分子的转化活性.考虑到光栅随机光场区的部花青分子聚集体的存在,本文建立了包含衍射效率与各分子光响应速率关系的理论模型.实验数据与拟合结果精准吻合,有效地解释了偏振全息记录中螺吡喃与部花青分子相互转化的微观机制.     

螺芴氧杂蒽LB膜的制备及光谱特性研究

为了研究聚芴材料DSFX-SFX分子在气液两相表面的行为,分子处于溶液、LB膜及粉末状态的光学特性,以及分子有序排列对其发光特性的影响,制备了聚芴材料DSFX-SFX的X型LB膜,研究了π-A等温曲线,测量了其紫外-可见吸收谱和稳态荧光光谱。结果表明,分子以face-on形式平躺在亚相表面,单分子面积为4.78 nm2。在氯仿溶液中吸收峰位在354 nm,归属于分子中三聚氧杂蒽部分与芴环间π-π*电子跃迁;荧光发射峰位在396,419,445 nm(肩峰),归属于发色团三聚氧杂蒽,是芴环与氧杂蒽环之间的电荷转移。在LB膜中,吸收谱和荧光光谱与其溶液光谱相比,整体红移6 nm。结果表明:在LB膜中,两个分子形成激基缔合物,与单分子状态相比,激基缔合物的HOMO升高而LUMO降低。与粉末状态相比,该材料在LB膜中有很强的荧光发射,表明该材料形成有序排列超薄膜有利于荧光发射。     

具有开闭环性质的荧光素与螺吡喃双官能团融合分子的超快光谱研究

螺吡喃分子有两种同分异构体,一种是无色闭环的螺吡喃结构,另一种是有色开环的部化青结构。在螺吡喃分子上共轭桥连荧光素基团,构成一种双官能团融合分子,可以加强螺吡喃分子的荧光发射。这种分子可以形成很多构型构像,而只有两者完全共轭连接的构型构像才能增加分子的荧光强度。为了证明这种完全共轭构型构像的存在,本文利用时间分辨超快光谱技术来研究这种双官能团融合分子的性质。通过测试其瞬态吸收光谱以及稳态荧光的激发谱,发现在这种融合分子中,荧光素基团对螺吡喃的荧光起到了一定的增强作用,说明在这种融合分子中存在这种双官能团完全共轭的构型构像。     

紫外光照射对LB膜光学性质的影响

通过紫外-可见吸收光谱、时间分辨荧光和旋转样品二次谐波方法研究了半花菁和花生酸交替LB多层膜在偏振紫外光照射下的光诱导各向异性. 实验发现, 在ns紫外偏振光照射下, LB多层膜中分子发色团长轴向照射光偏振方向重新取向, 并使H聚集体程度增强.     

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.     

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。     

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。     

LB膜的变入射角透射光学二次谐波产生研究

给出了不同基频光和倍频光偏振态组合情况下，淀积在固体基板上的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ单分子层膜在面对入射光方向和背对入射光方向时，反射及透射光学二次谐波产生随入射角变化关系的理论公式。在此基础上，对一种芪盐ＬＢ膜样品进行变入射角的透射二次谐波产生研究。     

银纳米粒子自组装复合LB膜的结构与性质

纳米粒子的自组装和有序组装膜的结构与性质近年来受到了人们的广泛关注,纳米粒子的表面结构与性质对由其组装成的有序膜的结构与性质有直接的影响。文章报道了利用自组装技术制备的银纳米粒子与双亲有机分子的单层和多层复合LB膜,通过吸收光谱和表面增强拉曼光谱研究了银纳米粒子与吸附分子间的相互作用,探讨了复合膜的成膜特性及银纳米粒子的拉曼增强特性。十八胺/银粒子复合LB膜的吸收光谱及拉曼光谱显示,十八胺分子与银纳米粒子表面的活位通过NH₂中的氮原子以复合体的形式结合;同时,在激发光的作用下复合体可能存在光催化过程。根据银粒子复合LB膜的实验结果,十八胺和十八酸之间的反应产物在复合膜中起空间位阻作用,与银粒子表面的相互作用较弱。     

水杨醛类希夫碱在LB膜上的光谱性能的研究

合成了两种末端碳锭长度不同的水杨醛类希夫碱N-十二烷基（2-羟基-5-硝基苯甲亚胺）和N-十六烷基（2-羟基-5-硝基苯甲亚胺），研究了它们在气-液界面上的成膜性能，并通过紫外、荧光、红外显微镜等光谱手段对它们在LB膜上的性能进行了表征。实验结果表明两种希夫碱分子在LB膜中都形成了J-聚体，末端碳链较长的希夫碱 成膜性能相对较好，并且在膜上也能光致发光，但希夫碱分子的LB膜存在一定的缺陷。     

X射线衍射方法研究取代酞菁卟啉分子的SA和LB膜

利用X射线衍射和STM方法研究了取代酞菁和卟啉分子的自组装膜(SAM)和LB膜的结构.研究表明这些分子在非极性的石墨表面以分子平面平行于基底平面的形式吸附,而在Si(111)及玻璃等极性表面上则以分子平面垂直于基底表面的形式吸附.这一实验结果表明在不同极性的表面上有机分子可以形成完全不同结构的薄膜.     

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。     

聚合物LB膜定向铁电液晶的特性

利用新近合成的聚酰亚胺ＬＢ膜定向铁电液晶分子,通过原子力显微镜对经不同亚胺化温度处理的聚酰亚胺ＬＢ膜进行扫描探测,发现相应的ＬＢ膜具有不同的形貌结构,认为高温亚胺化的ＬＢ膜可以提高较高的势垒,这为铁电液晶双稳记忆性的出现提供了可能,而ＬＢ膜的超薄特性有利于开关过程中表面聚积电荷的中和与释放,保证了器件优良的双稳记忆性的最终获得以及微秒量级快速响应的实现。     

5,10,15,20-四-(4-十六烷基吡啶基)卟啉LB膜结构的研究

研究了两亲性卟啉５,１０,１５,２０－四－（４－十六烷基吡啶基）卟啉溴化物在气－液界面上的成膜性能,制备了其ＬＢ膜。用扫描隧道显微镜和ＵＶ－Ｖｉｓ光谱,荧光光谱,小角Ｘ射线衍射等实验方法研究了ＬＢ膜的形貌和卟啉大环分子在ＬＢ膜中的排列、取向和分子间的相互作用。结果表明,制备的ＬＢ膜结构均匀,性能稳定,在ＬＢ膜内,脂肪链并不是直立的,卟啉分子大环几乎平躺在基片上。     

羟基卟啉衍生物LB膜的紫外可见光谱表征

研究了两种具有两条脂链的羟基卟啉在气液界面上的成膜性能及其ＬＢ膜。ＵＶ－Ｖｉｓ光谱表明,两种卟啉在ＬＢ膜中的聚集态不同,卟啉环上脂链和羟基呈对称了代时形成Ｊ－聚体,呈同侧取代时形成氢键聚集体。利用偏振ＵＶ－Ｖｉｓ吸收谱测定了ＬＢ膜中卟啉环的取向。结果表明,侧链和羟基的相对位置对环的取向没有影响,但影响膜中平均分子截面积的大小和环间的距离,因而影响膜中分子的聚集态。