偶氮苯衍生物因其具有特殊的共軛體系常用作光開關(guān)特性的三階非線性光學(xué)(NLO)開關(guān)材料,但有部分帶有特殊基團(tuán)的偶氮類分子在一般條件下無法顯示其性能.然而,這類分子在被調(diào)節(jié)之后能展示出優(yōu)異的光控的NLO開關(guān)性能.以無光控的NLO開關(guān)性能的5-(N-4-偶氮苯基)氨甲基間苯二甲酸為研究對(duì)象,并對(duì)其潛在的光控NLO開關(guān)性能進(jìn)行調(diào)控.經(jīng)過調(diào)節(jié)后的這類分子在光照條件下能順利地經(jīng)歷可逆的順反異構(gòu)化反應(yīng),且產(chǎn)生三階非線性性能的轉(zhuǎn)換.其Z-掃描實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示處于反式構(gòu)型的材料展示出反飽和吸收和自散焦特性;在光照之后,這類材料轉(zhuǎn)化為順式構(gòu)型并展現(xiàn)出飽和吸收和自聚焦行為.三階NLO性能的轉(zhuǎn)換是由于材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變其內(nèi)部電子產(chǎn)生重排,使得它們在激光刺激下產(chǎn)生不同的響應(yīng)機(jī)制.

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【部分圖文】：

圖1調(diào)節(jié)R2L的開關(guān)行為

偶氮苯類化合物是一類經(jīng)典的光異構(gòu)化分子[10～13],且具有良好的π共軛性和優(yōu)良的電子通道,能在推拉電子作用下產(chǎn)生三階NLO響應(yīng)[14～17].前人的研究表明通過引入偶氮苯基團(tuán)來設(shè)計(jì)光控NLO開關(guān)材料是一種可行的策略[18～22].然而,一些偶氮苯衍生物的順反異構(gòu)化行為常常受到其....

圖2紫外光照射前后H2L的紫外-可見吸收光譜(a)和Z-掃描曲線(b)

根據(jù)之前的報(bào)道,偶氮苯及其衍生物在紫外光照射下可以進(jìn)行反式構(gòu)型到順式構(gòu)型的轉(zhuǎn)變,而在黑暗條件或可見光下則會(huì)發(fā)生相反的過程[10,26].反式構(gòu)型通常具有更低的能量,因此自然界中的偶氮類化合物通常處于較為穩(wěn)定的反式構(gòu)型.此外,從反式到順式的轉(zhuǎn)變還伴隨著紫外/可見吸收光譜的變化[27....

圖4紫外光照射前和后(CH3)2L的三階NLO吸收(a)和折射(b)特性

反式(CH3)2L在開孔條件下的Z-掃描實(shí)驗(yàn)的結(jié)果見圖4a.歸一化透過率在焦點(diǎn)處最小,說明反式(CH3)2L具有明顯的反飽和吸收行為[34].反式(CH3)2L在閉孔條件下的Z-掃描曲線表明,谷和峰是對(duì)稱聚焦的,峰到谷表明了非線性自散焦行為[35],對(duì)應(yīng)于非線性負(fù)折射(圖4b).....

圖5H2L在0、1.0和2.0equiv.三乙胺作用下的NLO吸收特性(a)和NLO折射特性(b)

至此,已經(jīng)知道從H2L中解離出來的質(zhì)子會(huì)影響順反異構(gòu)的表達(dá),堿的加入會(huì)使H2L具有光開關(guān)的性能.接下來還研究了不同堿對(duì)H2L的NLO開關(guān)性能的影響.分別將K2CO3,Na2CO3,Cs2CO3,Cd(Ac)2,NH3·H2O和三乙胺(TEA)等加入到H2L溶液中,并研究它們的三階....

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