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《吉林大学》 2005年
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新型二阶非线性光学聚合物膜材料的设计、制备与性能研究

王耀  
【摘要】:任何技术的创新都由相应领域材料学的快速发展来推动,光电信息通讯技术的发展正在广泛而深刻地影响着人们的生活和社会的进步。作为光电调制波导器件的基础,二阶非线性光学材料的研究正成为科学家们关注的热点。无论从材料的结构、性能,还是材料自身的成本和可加工性,有机聚合物二阶非线性光学材料都显示出了比无机晶体材料更加优越的应用前景。对有机聚合物二阶非线性光学材料的研究主要集中在各种新型发色团偶极分子的合成及宏观非对称有机聚合物膜的设计与开发等方面,而膜中发色团分子取向排列的稳定性是最受关注的问题之一。研制兼具大的非线性光学响应和高稳定性的二阶非线性光学有机聚合物膜材料是决定有机材料能否真正实用化的关键性课题。本论文正是基于这一思路,从新型有机聚合物非对称膜的结构设计出发,运用分子和超分子技术,分别在极化聚合物材料、Langmuir-Blodgett(LB)膜,组装膜等材料领域进行了有益的探索,设计并制备了三种可交联型高稳定性极化聚合物材料,一种可紫外光辐射聚合且具有特殊的非经典型LB 膜结构的二阶非线性光学Langmuir-Blodgett 膜材料,一种具有较高非线性光学响应且经紫外光曝光交联后显示很高热稳定性的有机聚合物组装膜材料。本论文根据电场对偶极分子的不均匀作用原理提出了在电场诱导下Layer-by-Layer 定向组装制备单层和多层二阶非线性光学聚合物膜材料的思想,并通过实验成功验证了该方法的可行性。此外,我们还对所得到的极化聚合物旋涂膜、LB 膜和组装膜进行了微观结构变化与宏观性质表现之间联系的研究;对得到的有机-无机杂化聚合物材料开展了初步调制波导器件方面的尝试。
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