取向型有机材料光栅的形成机理与应用研究

admin · 发表于 2022-9-16 12:41:02

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含偶氮的聚合物材料由于其独特的光化学和光物理特性而受到了广泛的关注。本文基于偶氮分子的光致异构和光致取向特性，开展了含偶氮液晶、偶氮聚合物和聚合物液晶材料的光致微结构的研究。本文利用偶氮苯聚合物制作薄膜样品和玻璃盒样品，并分别刻写表面光栅和相光栅，还利用光场和电场使聚合物和液晶形成各种微结构；所采用的双光束干涉法具有一步成型、制作时间短、成本低等特点；实验材料 IAC-4 是一种光致各向异性大、光响应时间短、光栅衍射效率高、可逆性良好的聚合物材料。使用波长为 514.5nm 的氩离子激光器，采用左右旋正交圆偏振光双光束叠加照射 IAC-4 聚合物薄膜样品，即形成衍射特性优良的表面起伏光栅。然后又对薄膜样品表面拍频光栅和圆环光栅进行了研究，并对薄膜样品这三种光栅的形成机理进行了研究，光异构取向场理论有效的解释了这一形成机理。用实验材料 IAC-4 制做成两种不同的样品分别来进行光存储的实验，其中一种样品是 IAC-4 偶氮苯聚合物薄膜，而另外一种样品是 IAC-4 玻璃盒样品。还是采用左右旋正交圆偏振光双光束干涉法，但是最大的不同在于，在其中的一条光路中加入了一个熊猫图像，通过实验可知，这个熊猫图像分别被记录在了这两种样品所形成的光栅中，通过光栅的衍射再现可以很明显的看出，其中 IAC-4 玻璃盒样品的衍射再现图非常的清晰鲜明。在负性液晶 MBBA 中溶解聚合物可以形成一种新型聚合物网络液晶体系。该体系中溶解的聚合物不需要光辐照即可自发形成聚合物网络织构，用双光束干涉法可以在该网络上刻写光栅。对照研究了掺杂聚合物前后，MBBA 液晶形成 Williams 畴的条件和形貌的差异。实验发现聚合物网络所记录的光栅和在电场作用下液晶形成的光栅互不干扰，可以独自作用。该网络结构提高了液晶取向的稳定性。

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