蒽类衍生物的光学非线性吸收及光物理机制的研究

发布时间：2021-10-31 16:32

　　近些年以来,有机分子材料由于其结构灵活,成本低,响应速度快和大的非线性响应等优点在光开关、有机发光二极管以及光通信等方面有着重要的应用。研究这些材料结构的变化对其物理参量的影响一方面不仅有助于理解结构与性质之间的关系,还能深入理解强光与物质相互作用的机理。另一方面对于这些材料性能的研究能够为开发更好的非线性光学材料提供参考。本文设计合成了两种π桥长度不同的蒽类衍生物Ant₁和Ant₂并研究了二者的非线性光学性质。飞秒多波长Z扫描结果研究了表明Ant₁和Ant₂表现出宽带的反饱和吸收效应而且Ant₂比Ant₁表现出更好的反饱和吸收效应。分析了两种材料的反饱和吸收主要是由双光子吸收以及双光子诱导激发态吸收引起的。结合量子化学计算结果分析了Ant₁和Ant₂反饱和吸收产生差异的原因是由于Ant₂中乙烯双键的数量的增加使其分子结构表现出了更好的分子平面性。飞秒瞬态吸收光谱实验研究了两种材料的动力学过... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１简化的三能级结构模型图??

吸收变为反饱和吸收，然Ｐ洱变为饱和吸收??的转变行为是是由于单光子饱和吸收、双光子吸收和双光子饱和吸收效应的相互作??用。基于卟啉的ＳＵＲＭＯＦｓ光学非线性的可调制性和有序的晶体结构表明其作为一??类新型的高性能丨丨？：线性光学材料，在实现全光信息处理的新型光开关或逻辑门中具??有潜在的府用前景。??０００?ｃＲ）?ＯＤＯＯ??ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ?ｐｈｃｎａｎｔｈｒｃｎｃ?ｔｃｔｒａｃｃｎｃ??＾?〇５°??ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ?Ｐｙｒｅｎｅ?ｃｈｒｙｓｅｎｅ??图１－２几种常见的多环芳烃分子结构示意图??相对于这些大平面的７１共轭分子材料，由苯环构成的多环芳烃类材料由于影响??＇?７??

唑为电子给体的Ｄ－ｔｔ－Ａ类型的分子［４４］，含??有二甲基苯胺的两个分子（ＣＬ和ＤＳＳ）表现出了较好的非线性，ＣＬＳ的非线性吸收??系数为?８．０ｘｌ（Ｔ１２ｍ／Ｗ；?ＤＳＳ?的非线性折射系数为?５．２ｘｌ（Ｔ１９ｍ２／Ｗ。２０１４?年，Ｖｅｅｄｕ??等人采用飞秒瞬态吸收光谱的测试方法研究了固态的外围取代基为二甲基苯胺的芘??衍生物（ＰｙＤＭＡ）的性质［４５］，分析了这种芘衍生物被应用在超快时间尺度上的分子二??极管系统中的性能。??Ａｎｔｈ一ＴＣＦ?Ｐｖｒ＿ＴＣＦ??图１－３?Ａｎｔｈ＿ＴＣＦ和Ｐｙｒ＿ＴＣＦ的结构示意图［４６］??除了分子内电荷转移对材料的光学非线性有影响之外，７１共轭分子体系的平面??性也是不可忽视的一个因素。２０１４年，Ｐｌａｎｅｌｌｓ等人合成了两种三氰呋喃??（ｔｒｉｃｙａｎｏｆｉａｒａｎ，ＴＣＦ）衍生物［４６］，如图１－３两个分子的区别在于一个连接蒽（Ａｎｔｈ＿ＴＣＦ），??一个连接芘（Ｐｙｒ＿ＴＣＦ），讨论了分子扭转效应对二阶光学非线性产生的影响。从理论??计算以及Ｘ射线衍射实验结果来看，在Ａｎｔｈ＿ＴＣＦ分子中的蒽与ＴＣＦ之间发生了扭??转，扭转角为３３．８°；而在Ｐｙｒ＿ＴＣＦ分子中芘与ＴＣＦ间的扭转角小于１°，所以就分??１０??


本文编号：3468474