蒲守智[1]2005年在《新型二芳烯分子的设计合成及其在高密度光存储中的应用》文中指出研发新型的光子型、可擦重写存储材料是高密度光存储技术的重要课题之一。其中，由于二芳基乙烯化合物(简称二芳烯)具有优良的物理化学性质和光致变色特性，从而在高密度光存储中最具应用潜力而成为新一代光存储材料的研究热点。本论文第一部分是进行新型二芳烯分子的设计合成和性质研究。主要结果是：⑴设计合成了16种二芳烯分子(其中13种为首次合成)，其特点是：能与532、650和780 nm叁种波长的激光器相匹配，彼此的光谱重迭小于10%；8种新化合物的光环化量子产率高于0.5，其中化合物DT-5的(O-C值达到0.92，高于迄今报导的同类化合物；具有较大折射率空间调制度((n=10-3~10-2)、良好的化学热稳定性(PDT(200(C)和抗疲劳性(循环次数(1000)；⑵首次发现并能重复再现二芳基乙烯DT-3的同质异晶现象和不同的双光子荧光效应；⑶二芳烯具有正的溶剂效应，其光环化反应属于((，(*)跃迁，并且表现为零级反应，开环反应为一级反应，反应机理符合RRKM理论。论文第二部分用二芳烯作为存储介质进行了多波长、多阶、全息和近场高密度光存储的应用研究。主要创新性的成果有：⑴首次实现了532和650 nm双波长、四阶高密度数字光盘的制作和存储；⑵首次完成了532、650和780 nm叁波长、八阶高密度数字膜片的制备和存储；⑶首次将二芳基乙烯化合物用于全息光存储，并在厚度小于10 (m的非晶态膜片上实现了多重全息光栅、全息图像和全息数字信息的光子型、可擦重写存储；⑷将二芳基乙烯用于近场光存储，获得了~1 (m尺寸的近场记录光斑。此外，对二芳烯的读写特性进行了研究，并在此基础上提出和验证了一种简单可行的无损读出方案。选用吸收波长为500~700 nm的二芳烯，考查了材料的灵敏度、开环反应速率常数、记录激光功率和波长对读写过程的影响。实验结果表明：记录时间随着上述参数值的减小而减小；用高环化、低开环量子产率的二芳烯，在其最大吸收波长偏短波长方向进行高功率写入、低功率读出，即可进行无损读出。在实验条件下，重复读出2000多次，记录信号强度仍能保持约25%的反射率不变。
刘刚[2]2011年在《含芳杂环不对称二芳烯的合成、性质及在光存储中的应用研究》文中研究指明二芳基乙烯因具有良好的光致变色性能,优异的热稳定性和抗疲劳性,在高密度光信息存储、光控分子开关等领域具有广阔的应用前景。目前,新型二芳烯分子的设计合成及性质研究是光电材料领域的研究热点。本论文设计合成了35种新型不对称光致变色全氟二芳烯分子,其中25种培养成晶体,22种通过单晶衍射对其晶体结构进行了解析。系统研究了芳杂环的种类、取代基的供/吸电子能力和取代位置对该类化合物光电性质的影响,初步探索了吡咯-噻吩型二芳烯在全息偏振光存储中的应用。取得的主要创新性成果如下:1.首次设计合成了系列吡咯-噻吩型不对称二芳烯分子,并系统研究了其光化学和电化学性质,结果表明:取代基的供/吸电子能力对该类化合物光电性质有显着影响。一方面,与末端苯环不含供/吸电子取代基的母体化合物相比,在末端苯环对位引入不同供/吸电子取代基,化合物的量子产率、最大吸收波长和荧光量子产率都有明显的增大,并随取代基供/吸电子能力的增大而增大。而其荧光发射波长明显减小。另一方面,相对于吸电子取代基,含供电子取代基的化合物具有较大的摩尔消光系数、荧光发射波长和闭环态能隙,而具有较小的荧光量子产率和开环态能隙。2.系统研究了取代基(氰基、氟原子、甲氧基)及其取代位置对吡咯-噻吩型二芳烯化合物光电性质的影响,结果表明:取代基及其取代位置对该类化合物光电性质有显着影响。一方面,与末端苯环不含取代基的母体化合物相比,在末端苯环任一位置引入不同的取代基,化合物的最大吸收波长和量子产率都有明显的增大,而其荧光发射波长明显减小。另一方面,取代基的取代位置对其光电性质也有显着影响。3.首次设计合成了吡咯-芳杂环型不对称二芳烯化合物,并考察了芳杂环种类对该类化合物光电性质的影响,结果表明:芳杂环种类对该类化合物光电性质有显着影响。与六元芳环相比,含五元芳杂环的二芳烯化合物具有较大的闭环量子产率、开环态最大吸收波长、荧光调制效率和荧光量子产率,而具有较小的开环量子产率及闭环态最大吸收波长;在五元芳杂环或六元芳环上引入N原子后,相应化合物的量子产率、荧光发射波长、荧光调制效率和荧光量子产率将有明显增大;与含单环芳杂环(噻吩、噻唑、苯、吡啶)二芳烯化合物相比,含双环芳杂环(苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、萘)二芳烯化合物具有较大的荧光量子产率。4.系统研究了氰基位置及吡咯环的特性对吡咯-噻吩型二芳烯分子光电性质的影响,结果表明:氰基位置及吡咯环的特性对该类二芳烯分子光电性质有显着影响。一方面,当氰基连接在吡咯环活性碳原子上时,化合物的摩尔消光系数、量子产率、荧光发射波长、荧光调制效率和荧光量子产率显着增加,而其闭环态最大吸收波长明显减小。另一方面,吡咯-噻吩型二芳烯体系和对应的双噻吩二芳烯体系相比,具有较大的闭环态最大吸收波长、闭环量子产率、荧光发射波长和荧光调制效率。而具有较小的开环态最大吸收波长、开环量子产率和开闭环摩尔消光系数。5.首次设计合成了系列噻唑-噻吩型不对称二芳烯分子,并系统研究了其光化学和电化学性质,结果表明:取代基的供/吸电子能力对该类二芳烯化合物光电性质有显着影响。化合物量子产率和荧光发射波长随取代基供电子能力的减弱/吸电子能力的增强而逐渐减小。同时,其最大吸收波长和荧光调制效率随取代基供/吸电子能力的增大而增大。另外,含供电子取代基二芳烯具有更好的抗疲劳性。6.以吡咯-噻吩型二芳烯化合物为存储介质,探讨了其在偏振全息光存储领域的应用,研究结果表明:以该类化合物为存储介质,采用正交圆偏振全息存储方法可以得到理想的全息存储结果。
参考文献：
[1]. 新型二芳烯分子的设计合成及其在高密度光存储中的应用[D]. 蒲守智. 清华大学. 2005
[2]. 含芳杂环不对称二芳烯的合成、性质及在光存储中的应用研究[D]. 刘刚. 苏州大学. 2011