具有共振結(jié)構(gòu)的嗪類化合物的合成及其三階非線性光學(xué)性能的研究.pdf

1、具有雙自由基特征以及分子內(nèi)電荷流動(dòng)能力的化合物已成為三階非線性光學(xué)材料研究的焦點(diǎn)。然而,如何篩選具有電荷流動(dòng)潛能的分子仍是該領(lǐng)域的難題。
　　 本論文嘗試建立用共振結(jié)構(gòu)從宏觀上評(píng)估小分子材料中電荷的流動(dòng)能力的理論模型,并對(duì)其在三階非線性光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證和優(yōu)化。設(shè)計(jì)、合成和表征了一系列的吩噻嗪、吩噁嗪、吩嗪衍生物及派洛寧分子,從不同的共軛體系、不同電子特性的取代基等方面對(duì)其三階非線性光學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估。
　　

2、論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:
　　 (1)設(shè)計(jì)合成了一系列高純度具有共振結(jié)構(gòu)的有機(jī)嗪鹽類分子,通過(guò)氯離子交換樹脂,得到了在極性溶劑中具有良好溶解性的氯化嗪鹽,首次得到了吩噻嗪氯鹽的氫譜和碳譜,并對(duì)它們的紫外吸收光譜和熒光光譜等線性光學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。該系列化合物還具有良好的熱穩(wěn)定性,為它們的器件化打下良好的基礎(chǔ)。
　　 (2)通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算揭示了吩噁嗪上的電荷分布情況,并計(jì)算出了前線軌道的能量,發(fā)現(xiàn)其HOMO和LU

3、MO能量差非常的小,這可能是化合物具有良好的光學(xué)非線性效應(yīng)的原因。
　　 (3)在532 nm激光波長(zhǎng)下,用Z-掃描技術(shù)對(duì)所得化合物分別在納秒和皮秒脈沖下進(jìn)行了三階非線性光學(xué)性能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)吩噻嗪和吩噁嗪在兩類激光脈沖下均有很強(qiáng)的反飽和吸收和非線性折射性能。此外,利用皮秒泵浦探測(cè)技術(shù)研究了該類分子的非線性吸收機(jī)制,通過(guò)所得到曲線分析,確定化合物的非線性吸收機(jī)制是激發(fā)態(tài)非線性吸收。
　　 (4)對(duì)吩噻嗪類化合物進(jìn)行了抗原蟲