含苝酰亚胺衍生物太阳电池材料

随着全球对能源需求的日益增加,能源问题已成为当今世界各国经济发展过程中遇到的首要问题,用之不竭的无污染太阳电池成为近年来研究的热点。最近苝酰亚胺衍生物在太阳电池材料的研究开发中受到越来越多的重视,一方面是苝酰亚胺类材料价格便宜、稳定性高;另一方面苝酰亚胺衍生物含有大的共苯环平面结构和两个亚胺环结构,具有高的电子亲和势和很强的得电子能力,是一种典型的n型材料。本文综述了苝酰亚胺衍生物在有机太阳电池材料中的应用,并且介绍了本课题组在该领域的研究进展,讨论了其今后的发展方向。

基于交叉共轭结构的功能材料

近年来,人们对交叉共轭体系的制备、性能以及理论研究方面产生了极大的兴趣。本文综述了近期国内外在交叉共轭体系研究方面取得的一些最新进展,重点介绍了其在自组装、有机电致发光和离子检测等方面的最新发展动态。最后还对本课题组在交叉型p-n双嵌段寡聚物方面的研究作了详细的介绍,并对一些热点问题作了展望。

一种受阻胺封端的聚芴蓝光材料的合成及其稳定性研究

以五甲基哌啶醇、对溴苯酰氯为原料合成了一种受阻胺抗氧稳定剂,通过Suzuki反应将其封端到聚(9,9-二辛基)芴上.通过核磁共振谱、凝胶渗透色谱对合成材料的分子结构进行了表征;并利用荧光发射光谱和退火方法,对其光谱热稳定性进行了细致研究.实验结果表明,当在聚芴分子链上引入受阻胺五甲基哌啶醇后,其荧光发射光谱的稳定性显著提高,绿光区发射现象明显减弱.

碲化镉/马来酰亚胺三嗪纳米杂化材料的制备及其光性能研究

利用低温水相法,以巯基丙酸(MPA)作为稳定剂制备了碲化镉(CdTe)量子点,通过马来酰亚胺三嗪(TMT)中的三嗪基团与CdTe量子点表面富含的羧基之间的氢键作用,得到了分散性能优良的纳米杂化材料.利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及透射电子显微镜等手段对产物的光物理性质和形貌进行了表征.结果表明,马来酰亚胺三嗪与CdTe量子点杂化后,CdTe量子点的荧光发射峰有明显的蓝移,在CdTe量子点和马来酰亚胺三嗪之间存在着能量转移,并且纳米杂化材料的分散性也有明显的改善.

溶胶-凝胶法制备低含水量石英玻璃体材料

使用溶胶凝胶技术及四氯化碳气氛的化学干燥方法,成功制备出光学质量良好的纯石英玻璃样品.整套工艺流程耗时2周,制备过程所需最高温度为1 200℃,远低于传统工艺制备石英玻璃所需要的高温.由红外吸收谱可估算出样品中OH含量约为2.8×10-4.

有机/无机复合材料的热光特性研究

利用棱镜耦合装置测量了溶胶-凝胶法制备的2种有机/无机复合材料的热光系数(dn/dT),并研究无机网络结构与复合材料热光系数的变化关系,还讨论了湿度对材料折射率和热光系数的影响.PMMA-SiO2复合材料中,水分的吸收使得材料的折射率增大,热光系数减小;|dn/dT]先是随TEOS的含量增多先略减小然后再逐渐增大,而以MAPTMS,ZPO和MAA等为原料,采用UV光引发有机部分聚合制备的复合材料,其|dn/dT]随着无机网格的增多而减小.这种差异表明复合材料的热光性质除了决定于材料的组成外,还同其微观结构有密切的关系.

半花菁染料LB膜的铁电性与厚度关系

报道了半花菁染料LB膜铁电性与膜厚度的依赖性.根据所测得的电滞回线发现,矫顽电场(Ec)随薄膜厚度(以薄膜的层数N表示)的增加而减少,在薄膜厚度为30～200nm的范围内,它们之间的关系可用幂指数公式表示为Ec∝N-4/3,这种关系与其它传统的无机铁电材料完全相同.通过样品介电和铁电性能的测量,以存贮元件的物理参量-优值(Ps/εrEC)作为参比标准,可得铁电半花菁染料LB膜的最佳厚度为60nm,且其优值的数值与偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VdF-TrFE)(n:n=70:30)的优值数值处在同一数量级上.

二氧化硅纳米线中振动模式奇偶振荡的理论研究

运用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上,计算了(SiO_2)_n和(SiO_2)_nO_2H_4(n=3-20)准一维链状纳米线的振动光谱.结果发现,在红外和拉曼光谱中振动频率和强度随着二氧化硅纳米线单元个数的奇偶变化,表现出奇偶振荡现象.团簇两端极性基团取向的影响,使不同振动模式的奇偶振荡强弱有所差异,进一步从极化率说明了羟基对准一维(SiO_2)_n纳米线奇偶性变化所起的作用.

采用不同中间夹层的双记录层磁光光盘热光特性比较

磁光存储技术是一种颇受关注的下一代光存储技术.为提高单个磁光光盘的存储容量,途径之一是采用多值存储、多波长读出技术,实现所谓三维磁光存储.通常使用不同波长的蓝光来实现信号的读写操作.如果不同波长的激光在磁光存储多层膜中产生热场分布的差异较大,将有利于提高读出信号的信噪比.本文结合光学矩阵法及有限元方法分析了中间夹层分别为S iN、GaP时,磁光存储多层膜的热光特性.结果表明在蓝光波段,用GaP层替代传统的S iN中间夹层,将使磁光光盘具有更好的热光特性.

一种新型有机聚合物的光学性质及全息存储

将一种新型偶氮分子偶氮乙烯咔唑(Azo-ethylenecarbazole,AEC)掺入聚乙烯咔唑Poly(N-Vinylcarbazole,PVK)和聚丙烯丁酯(Poly-butylacrylate,PBA)的聚合物以及三硝基芴酮(2,4,7-trinitro-9-fluorenone,TNF)聚合制成薄膜器件.实验结果表明掺杂偶氮苯聚合物薄膜在非共振吸收下产生了大的光致双折射,折射率变化值Δn达到1.2×10-2.而且样品在双相干光束作用下,可建立光折射率光栅,并实现了光全息存储.同时对相关结果形成的物理化学机制做出了定性的分析.

N,N'-二(2-吡啶基)-1,6,7,12-四(4-叔丁基苯氧基)-3,4:9,10-苝酰亚胺的合成、表征及性能研究

优化了N,N'-二(2-吡啶基)-1,6,7,12-四(4-叔丁基苯氧基)-3,4:9,10-苝酰亚胺的合成方法,得到一种简单有效的在苝酰亚胺的酰胺和bay位置同时取代的方法.对其结构进行了表征,研究了其溶液态和薄膜态的光学性质和电化学性质.并且对其能级结构和电荷分布进行了分子模拟。

掺铒聚合物光波导放大器的数值分析

针对掺铒聚合物光波导放大器(EDWA),提出了一种基于Douglas离散格式改进的有限差光束传播法(FD-BPM)的数值计算方法。对每一传输步长结合多能级速率方程计算出EDWA中光场传输强度分布,及掺铒光波导放大器的增益传输特性。设计并研究了掺铒聚合物通道波导和Y形分束器的放大增益特性。在掺铒聚合物直波导中,Er3+浓度为9.0×1025ions·m-3,输入信号和泵浦光功率分别为1μW和2mW,其增益为1.6dB/cm;在掺铒聚合物Y形分束器中,输出信号光分束比相等,并能实现无损耗分束。

一种具有自取向极化效应的有机光折变体系

在用真空热压-饱和蒸汽扩散法制备的PVK-PBA/DR1/TNF有机聚合物体系中,观察到了无外电场作用下的较强的光折变效应。通过对样品的双波耦合、四波混频实验中,改变电场强度、电场方向或不加外电场而只改变光强,观察到的衍射效率的变化情况以及测量样品在单纯光照诱导下的光学非线性系数等一系列实验,可以认为光照时在该有机聚合物体系中由DR1分子两端的推、吸电子基团与光生分离的正负电荷相互作用而引发了“自极化”,从而产生周期性空间电场,最终产生自增强光折变效应。另外进行了图象存储实验,获得了理想的结果。本研究对发展零外场聚合物光折变体系有重要的参考意义。

退火对CN_x薄膜光学性质的影响

报道了退火对电子回旋共振 (ECR)辅助脉冲激光溅射方法制备的CNx 薄膜样品光学性质的影响 .X射线衍射(XRD)结果显示CNx 薄膜基本为无定形结构 ,但存在微量的多晶结构 .拉曼散射谱显示所制备的CNx 薄膜样品主要由CN、少量的C—C和微量的CN组成 .随着退火温度的升高 ,拉曼散射谱不但在 135 7cm-1附近出现了一个新峰 (新峰对应无序的CN键 ) ,而且CN和CN的相对含量比随着退火温度的提高大致呈先减小后增大再减小的趋势 ,从而证实在退火过程中部分N原子发生了迁移 .椭偏仪所测量的CNx 薄膜的光学常数表明退火温度对ε1、ε2 、n、k的大小和谱线的形状均产生了显著影响 .结合拉曼散射谱可断定其原因为退火改变了CNx 薄膜样品的内部结构和键结构 .实验中得到的ε1、ε2 、n、k随光子能量的变化关系可用洛伦兹色散理论得到很好解释 .

窄带通滤波片群时延纹波对WDM光通信系统的影响(英文)

对应用于支撑大容量信息传输与显示的骨干网WDM光通信系统中,窄带通滤波器件的群时延纹波对系统性能的影响进行了初步模拟分析。分别考虑了用于10Gbit/s光通信系统中的ASK_NRZ和DPSK_NRZ两种调制情况,结果表明在EOP-纹波频率的曲线上,EOP在纹波频率大致等于信号传输速率的位置出现峰值;在整个纹波频率的高频区,DPSK_ NRZ优于ASK_NRZ。计算发现纹波的幅度基本决定了对整个系统性能的影响。模拟结果对大容量光通信系统及窄带通滤波器件的参数设计有重要参考价值。

含空间位阻基团的超支化聚芴的合成、表征及稳定性研究

以1,3,5-间三溴苯和三(4-溴苯基)胺为支化核,引入9,10-二溴蒽和2,7-二溴-螺(芴-9,9-氧杂蒽)通过Suzuki反应与芴分别共聚,得到4种不同结构的超支化聚芴蓝光材料,对其结构及光物理性质进行了表征,根据退火前后荧光光谱的变化对其光谱热稳定性进行了研究.实验结果表明,引入超支化结构和高位阻基团,聚芴的荧光发射光谱热稳定性显著提高,绿光区发射现象几乎完全被抑制.

二芳基乙烯类化合物用作光开关的最新研究

本文在综述二芳基乙烯类化合物各种性能的基础上,重点介绍了二芳基乙烯类化合物作为荧光光控开关、荧光共振能量转移、光致变色电开关、光致变色磁开关、光致变色液晶开关和多功能光致变色开关的最新发展动态,以及二芳基乙烯类化合物的形态对光开关性能的影响。最后对未来光存储材料的研究趋势作了展望。

光在金属界面的传输特性研究

采用射频溅射方法制备了贵金属银薄膜样品．通过椭圆偏振光谱方法在1．5～4．5eV光子能量区测量获得了复介电函数和复折射率．针对3个不同波长的复折射率常数，对于光从大气入射到金属银边界，以及从金属银入射到大气边界的情况进行了具体模拟计算和分析，发现即使在平行金属膜条件下，光在大气一侧的出射角也不等于初始入射角，并且与波长、光学常数和入射角等有关的等效折射率常数和折射角均为正值，在整个光谱区不改变符号，与实验观察的结果不相符合．实例计算所揭示的这些涉及到光在金属中的传输特性仍有待于更多的实验和理论研究．