摘要：基于双光抽运探测模型,利用偶氮苯聚合物光致异构和光致双折射效应,建立了全光逻辑门的理论分析模型,提出了一种新颖的全光逻辑门设计方案.该方案基于输入抽运光和信号光的强度或偏振态,设计了"与"门、"或"门、"异或"门和"异或非"门等基本功能的全光逻辑门.以掺杂分散红1(DR1)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜为样品进行实验,得到了比较好的逻辑门运算实验结果,与理论分析相符合.

摘要：弯曲形偶氮苯液晶由于其偶氮键独特的光致可逆异构化性能,已成为光电子信息材料研究的热门课题,但光响应速度慢已成为制约其发展的关键因素.目前报道的弯曲型偶氮类液晶化合物的偶氮键都距离中心核较远的位置,光致异构的响应时间较长,大都在分钟以上,不利于光敏器件应用研究.本工作试图以2-甲基-1,3-间苯二胺为中心核,将偶氮键紧挨中心核两边,末端为直链烷基,设计合成了一系列新型弯曲形双偶氮苯类液晶化合物,以期缩短光响应时间.通过IR, 1H NMR, 13C NMR和ICP-MS光谱鉴定这些化合物的分子结构,经差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测定其液晶相变温度和相态织构;并通过测定2-甲基-1,3-双(4-((4-庚基苯基)酯基)-1-(E)-偶氮苯基)苯(2c)的紫外-可见光的吸收光谱研究其光致异构化性能,通过UV-Vis光谱仪和偏光显微镜(POM)测定其液晶化合物以及掺杂向列相液晶材料的光致异构现象和响应时间.实验结果表明,所有设计合成的弯曲形双偶氮苯类液晶化合物均具有近晶相相态,且相态温度范围较宽,当近晶相态化合物2c掺杂到向列相混合液晶中时,其光致异构响应时间为2~3 s,在日光下液晶态恢复时间为3~4s,在乙酸乙酯稀溶液中时10s可达到光稳态.说明这类弯曲形双偶氮液晶化合物具有较快的光致异构响应速度.

摘要：由于碳笼的保护,从外部操控内嵌富勒烯笼内分子的特性一直是一个挑战.通过在顺磁性金属富勒烯Sc_(3)C_(2)@C_(80)碳笼外修饰具有光活性的偶氮苯-氮氧自由基,成功设计出基于金属富勒烯-氮氧自由基的分子开关,实现了原位可逆地光驱动远程控制金属富勒烯的顺磁特性.在不同光照条件下,利用偶氮苯的光异构化特性改变双自旋中心的相对位置,调整自旋-自旋、自旋-晶格相互作用,进而影响金属富勒烯的电子顺磁特性.研究发现,紫外光照下,氮氧自由基使金属富勒烯Sc_(3)C_(2)@C_(80)的顺磁信号逐渐减弱,可见光照下Sc_(3)C_(2)@C_(80)的顺磁信号又增强,由此实现了氮氧自由基作为顺磁开关的功能.

摘要：人工手性自组装一直是分子化学与材料化学的前沿挑战性课题.但由于缺少合适的手性光响应结构单元,构造具有光控、可逆、手性专一性响应的分子体系具有很大的挑战性.本工作通过合理的分子设计:以氰基二苯乙烯作为光致异构基团,磺酸基作为亲水基团,胆固醇作为疏水手性基团,构造了独特的光响应组装体系.当氰基二苯乙烯处于反式构型时,在水相中组装形成规则的球状组装体且具有较强的手性信号.通过365 nm光照后,反式构型转变为顺式构型,球状组装体解组装,同时手性信号消失;当采用254 nm光照后,重新形成具有手性信号的球状组装体.核磁共振和吸收光谱结果表明光致异构转化率达到90%,并且具有良好的光致异构重复性(抗疲劳性)及热稳定性.本研究成功实现了水相介质中光控、手性专一性响应的可逆光调控,在构建双稳态光控手性开关方面表现出潜在的应用前景.

摘要：刺激响应性材料作为新型智能材料,在日常生活和工业生产方面有着重要应用,但能耗高、难以精准控制及循环可逆性差限制了其使用范围。偶氮苯基团是一种合成相对简单、循环可逆性好、易于精准控制、相对节能的光敏性官能团。离子液体是一类蒸汽压低、热稳定性好、可设计、对环境污染程度较低的新型液体材料。因此含有偶氮苯基团的离子液体是一类既具有光响应性,又具有离子液体特性的新型功能材料,凭借其在紫外/可见光(UV/Vis)照射下发生光致异构化,从而引起物化性质和材料性能发生可控变化,成为目前研究的热门。本工作综述了近年来含有偶氮苯基团的离子液体在光控智能材料中的应用,对含有偶氮苯结构单元的离子液体在光控电导率、光控自组装、光控相行为、光控CO的捕获与释放和光响应可控离子凝胶黏弹性等领域的研究进展进行了详细介绍,并对其未来的发展方向进行了展望。含有偶氮苯结构单元的离子液体具有独特的优势,在可持续发展的大背景下能够为智能材料、绿色化学的发展提供新的思路。

摘要：通过Pd催化的Sonogashira偶联合成了三个以4,4'-二甲氧基三苯胺基团为氧化还原中心的偶氮苯化合物4~6,电化学和光谱电化学的研究表明,该类化合物具有优秀的氧化还原可逆性.光致异构的实验表明,三苯胺基团在偶氮苯上的取代位置对该类化合物的光化学性质有显著的影响.化合物4不仅可以通过光照实现顺式到反式的异构化,也可仅通过改变三苯胺基团的价态高效地实现.

摘要：偶氮苯聚合物由于其独特的光响应性能在光分子开关、信息存储等领域具有潜在的应用,但偶氮苯顺反异构化转变及光致固液转变的影响因素仍需要更深入的研究。文中设计并合成了4种偶氮苯聚合物,对比了偶氮苯相连的柔性链对其光响应性能的影响。研究发现,引入柔性链段使偶氮苯异构化时间从20 min降到100 s,同时含柔性链段的偶氮苯聚合物具有光致固液转变的能力,而不含柔性链段的偶氮苯聚合物不能发生光致固液转变。

摘要：设计了偏振光直写平台,基于此平台进行了相位光栅的刻写和研究.从实验上分析了不同的激光强度、偶氮高分子聚合物材料对相位光栅的衍射效率,重复刻写性,光栅表面起伏及偶氮聚合物折射率变化的影响.分析了光栅各衍射级次的偏振特性.这种相位光栅制作方法简便,刻写环境要求不高,室温下相对较稳定,而且光栅系数可以方便的调整,相比相位全息制作方法容易进行大范围光栅的刻写.在集成光学,光波导,光通讯领域有广泛的应用前景.

摘要：设计合成及表征了一种含偶氮苯聚合物(PGMAA 20)材料.利用两束S偏振光作为泵浦光在PGMAA 20膜上刻写光栅并观察光栅的衍射信号;然后再用相衬显微镜直接观察偶氮苯薄膜上的光栅结构,并以分子取向机制为基础对光栅形成和消除过程提出了新解释,这种观点被实验观察结果进一步证实.

摘要：设计、合成及表征了一种偶氮苯聚合物(PGMAA 20)。研究了该偶氮苯聚合物薄膜中的高密度光学存储和三维微结构,并成功地将20套光栅储存在样品中同一个点上,储存密度是已报道的两倍;用简单的2波混频光路在该材料中刻写出长方格子和六角星型的微结构,在制作多重不同周期不同角度的高密度光栅结构的实验过程中,观察到不同周期光栅的刻写顺序对整个微结构形成的最终结果具有决定性的影响。