收藏本站
收藏 | 论文排版

新型多环芳烃分子中的超快光学非线性及其光限幅应用

吴幸智  
【摘要】:多环芳烃类分子由于其优秀的电荷输运、荧光性能在场效应管、有机发光二极管等应用中有着巨大的潜力。与之相比,多环芳烃分子的平面π共轭体系在非线性光学上却鲜有系统性的研究。本论文中,我们对基于多环芳烃分子的一系列材料的超快光学非线性进行研究。依托可调谐的飞秒光源和皮秒、纳秒激光,使用时间分辨的光谱技术分析了一系列多环芳烃类分子结构的光学非线性机制。结合数值模拟与理论计算,对分子结构与光学非线性响应之间的结构-性质关系进行了讨论。研究工作包括以下几个方面:以一种扭转平面多环芳烃分子中观测到的长寿命宽带单重态吸收为基础,设计并合成一组直线型对称结构、中心使用π电子桥的多环芳烃分子。在保留宽带单重态吸收的前提下大幅增强双光子吸收,实现了基于单重态的双光子诱导宽带激发态吸收。改善了以往三重态吸收材料响应速度慢的缺点,实现了响应飞秒、皮秒、纳秒脉冲的超快宽带反饱和吸收。利用双光子诱导宽带单重态吸收中响应时间快的优势,基于线型对称结构的多环芳烃分子,开发一种在飞秒、皮秒脉冲下具有优秀性能的宽带光限幅材料。实验结果显示该新型材料具有宽带、高透过、限幅强三大优势,且其中的任一项都超过绝大多数已知的光限幅材料。作为对比,测试了分支型结构分子的光限幅响应,通过分子前线轨道计算分析分支型结构光限幅效应弱于直线型结构的原因。在上述工作的基础上,在分子结构中引入强电荷受体,通过与没有受体的情况对比,研究分子内电荷转移过程对直线型对称结构多环芳烃中光学非线性响应的影响。通过Z扫描,瞬态吸收和折射等研究手段,结合理论计算讨论分子电荷转移过程对非线性吸收与折射的影响。在了解多环芳烃分子内电荷转移对光学非线性响应的基础上,设计并合成一组不对称结构的芘类衍生物分子。通过电荷给受体之间的分子结构扭转,在减弱非线性吸收的同时增强非线性折射。多波长的Z扫描实验结果显示该分子在600 nm~1030 nm内具有大于1的品质因数,证明是一种优秀的宽带非线性折射材料,在全光开关的应用领域有巨大的潜力。通过瞬态折射手段分析了共振与非共振机制下分子的非线性折射机制,为将来材料的进一步优化提供参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周永红;田玉鹏;吴杰颖;;酞菁配合物在光限幅中的应用[J];现代化工;2006年07期
2 周晓文,林原,李学萍,肖绪瑞,张松宾,夏宗炬,邹英华;全氟羧酸离子交换膜内硫化铅超微粒的光学非线性研究[J];高技术通讯;1995年04期
3 宋瑛林,王瑞波,张学如,李峰,李淳飞;C_(60)溶液的无规界面光限幅实验[J];高技术通讯;1995年09期
4 徐洪耀,光善仪,余从煊,宋瑛林,李淳飞;尿烷取代聚二炔反饱和吸收光限幅特性的研究[J];功能材料;1996年01期
5 宋瑛林,李峰,张学如,王瑞波;瞬态功率光限幅实验[J];光子学报;1996年12期
6 钱鹰,孙岳明,刘举正,吴建耀,李富铭;几种金属有机化合物的合成、结构和光学非线性[J];中国激光;1998年03期
7 尹延锋,王秀如,欧慧灵,韩俊鹤,莫育俊;钴卟啉溶液的光限幅特性研究[J];光谱学与光谱分析;2004年01期
8 徐洪耀;周剑平;光善仪;李村;尹守春;;聚合物光限幅材料的研究[J];功能材料;2006年09期
9 马文;张胜义;金葆康;吴杰颖;田玉鹏;;芴酮-芳香醛-双腙的合成、晶体结构及光限幅性能[J];化学试剂;2009年08期
10 陈志敏;吴谊群;左霞;宋瑛林;;四叔丁基四氮杂卟啉配合物的合成、热稳定性及光限幅特性研究[J];无机化学学报;2006年01期
11 张华强;刘智波;田建国;陈永胜;;基于杂原子三角烯和咔唑星形树枝状化合物的光限幅和光伏特性研究[J];南开大学学报(自然科学版);2009年05期
12 郑文琦;单凝;法焕宝;石莹岩;;卟啉单体和卟啉二聚体的光限幅性质[J];吉林大学学报(理学版);2013年01期
13 唐光诗,朱鹤孙,宋瑛林;C_(60)氮乙酰胺的合成及其光限幅效应[J];科学通报;1999年15期
14 刘颖,左霞,吴谊群,朱清桃,陈耐生,宋瑛林,方光宇;四溴-2,3-萘酞菁锌(Ⅱ)的合成及非线性光限幅特性[J];应用化学;2000年05期
15 马文,陈鹤平,孙梅,张胜义,吴杰颖,田玉鹏,蒋民华;一种芴酮衍生物的合成、晶体结构及其光限幅性能[J];应用化学;2005年01期
16 汪刘恒;彭荣宗;赵榆霞;吴飞鹏;;二腈基衍生物的合成及其光限幅性质[J];物理化学学报;2014年05期
17 李淳飞;宋瑛林;;C_(60)分子的研究概况及其新进展[J];激光与光电子学进展;1993年03期
18 岳敏,谷学新,邹洪,朱若华,苏文斌;多环芳烃的危害与防治[J];首都师范大学学报(自然科学版);2003年03期
19 王小萍;姚檀栋;丛志远;燕新梁;康世昌;张勇;;珠穆朗玛峰地区土壤和植被中多环芳烃的含量及海拔梯度分布[J];科学通报;2006年21期
20 Staffan Lundstedt;Paul A.White;Christine L.Lemieux;Krista D.Lynes;Iain B.Lambert;Larsberg;Peter Haglund;Mats Tysklind;王丽平;;多环芳烃污染区域氧化多环芳烃的来源、迁移转化和毒性危害[J];AMBIO-人类环境杂志;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨柏峰;张程祥;田德诚;;各向异性半导体掺杂复合材料的光学非线性增强特性的理论研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
2 叶明新;姬利永;张艳武;刘丽英;徐雷;王文澄;;席夫碱类有机分子的合成和二阶光学非线性研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
3 宋瑛林;;团簇材料的光限幅特性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
4 王云祥;宋瑛林;杨俊义;王金勇;赵永贵;翁天满;;C_(70)在皮秒时域的三阶光学非线性研究[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
5 柯福佑;林乃波;冯燕;冯益虎;徐洪耀;;近红外光限幅功能聚炔的合成与结构性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 徐洪耀;光善仪;李村;苏新艳;;功能聚炔的设计及光限幅性能研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
7 李春芳;齐延海;李东祥;;金纳米棒的自组装与光限幅性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第26分会:胶体与界面[C];2014年
8 于国光;张志恒;叶雪珠;袁玉伟;孙彩霞;杨桂玲;;杭州市郊区表层土壤中多环芳烃的风险分析[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
9 杭维琦;薛光璞;;南京市环境空气中多环芳烃的污染特征[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
10 魏垠;高铭徽;郭良宏;;化学发光免疫分析法测定多环芳烃及环境内分泌干扰物[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴幸智;新型多环芳烃分子中的超快光学非线性及其光限幅应用[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 方宇;氮化镓晶体的光学非线性及光生载流子动力学研究[D];苏州大学;2016年
3 肖政国;功能有机共轭小分子的超快光学非线性及光物理机制研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
4 张吉化;基于硅基表面等离子体波导的光学非线性增强[D];华中科技大学;2016年
5 刘秀;光激励下有机分子重新取向诱导的液晶三阶光学非线性的动力学过程研究[D];复旦大学;2006年
6 张玉瑾;有机分子非线性光学性质及双光子荧光探针识别机理研究[D];山东师范大学;2016年
7 杨俊义;基于相位物体若干光学非线性测量技术的研究[D];苏州大学;2010年
8 欧阳秋云;静电自组装薄膜光学非线性测量的实验与理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 韩亚萍;金属银、铜纳米线的制备及其光学非线性研究[D];黑龙江大学;2008年
10 张建刚;重金属离子及硝基多环芳烃的检测新方法研究[D];山西大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴巍巍;高灵敏度光学非线性动力学测量技术的研究[D];苏州大学;2015年
2 贾纪平;反射Z-扫描方法测量半导体InN的光学非线性[D];苏州大学;2015年
3 何雪梅;苯并噻二唑衍生物的光学非线性研究[D];苏州大学;2016年
4 刘伟;量子相干诱导原子及量子点系统光学非线性传输特性研究[D];陕西师范大学;2016年
5 史敏;表面三阶光学非线性测量技术的研究[D];苏州大学;2013年
6 张红涛;多壁碳纳米管/二氧化钛复合材料的光限幅性能研究[D];天津理工大学;2015年
7 张秋月;双光子吸收分子材料光限幅特性的动力学研究[D];山东师范大学;2015年
8 刘铁;基于SBS空间光限幅特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 齐延海;金纳米棒—有机硅杂化薄膜材料的制备及其光限幅性能研究[D];青岛科技大学;2016年
10 吴佳騄;飞秒矢量光场增强金属酞菁配合物的光限幅效应研究[D];东南大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 董新昕;欧盟制定多环芳烃使用限量[N];中国国门时报;2004年
2 记者 孟晶;欧盟2010年正式限用多环芳烃[N];中国化工报;2007年
3 记者 王春;我科学家测定大雾中多种多环芳烃致癌致畸物质[N];科技日报;2011年
4 沈宣铭 肖新华;部分输欧童鞋遭退运[N];温州日报;2007年
5 陈树棠;千万别低估吸烟的危害[N];卫生与生活报;2006年
6 本报记者 张晓鸣 实习生 徐子睿;国内多款汽车被检出多环芳烃[N];文汇报;2013年
7 梁 彦;天文学家推断宇宙充满生命[N];大众科技报;2003年
8 华凌;科学家在极低温度冰面孕育出复杂有机物[N];科技日报;2012年
9 本报实习生 李天波 本报记者 陈瑜;标准缺失,车内空气何时澄清?[N];科技日报;2013年
10 本报记者 章迪思;多款国产车方向盘含“高危”物质[N];解放日报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978