Фоторефрактивные и нелинейные оптические свойства полимерных композитов

• Автор: Перешивко, Лариса Яковлевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Генерация второй гармоники лазерного излучения в нецентросимметричных полимерных системах.

1.1.1. Основные положения

1.1.2. Поляризуемость полимерных донорноакцепторных систем

1.1.3. Связь свободного объема полимера с характеристиками релаксации полимерной матрицы

1.1.4. Вклад нелинейности третьего порядка

1.1.5. Влияние захваченных зарядов на характеристики генерации и

релаксации второй гармоники.

1.2. Фоторефрактивный эффект в полимерных системах

1.2.1. Общие положения
1.2.2. Классы фоторефрактивных полимерных материалов
Глава 2 Методика эксперимента.
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методика очистки реактивов.
2.3. Приготовление образцов.
2.4. Измерение интенсивности второй гармоники.
2.5. Электрофотографический метод нанесения поверхностного потенциала и измерение его спада
2.6. Методика измерения темпового тока и фототока.
2.7. Методика измерения фоторефрактивных характеристик
2.8. Обработка экспериментальных данных.
Глава 3. Генерации второй гармоники в полимерах, содержащих дитиоскварилиевый краситель
3.1. Влияние на ГВГ молекулярной формы дитиоскварилиевого красителя. Связь кинетики релаксации интенсивности ВГ с кинетикой спада поверхностного потенциала.
3.2. Влияние структуры полимерной матрицы на ГВГ дитиоскварилиевым
красителем
Глава 4. Связь нелинейных оптических и электрических свойств в РММА и РЕОРММА смесях, содержащих нецентросимметричные хромофоры
4.1. Введение.
4.2. РММА с добавкой тзрянитрозодиметиланилина.
4.3. Полимерная смесь РЕОРММА, допированная красителем 3
4.4. Релаксация ВГ и вращательная диффузия молекул 3 в полимерной
смеси РЕОРММА 2 об.
Глава 5. Фотохимическое формирование в полимерном слое изображения
с нелинейными оптическими свойствами второго порядка
Глава 6. Фоторефрактивные полимерные системы
6.1. Фотохимическое получение фоторефрактивных полимерных сред
6.2. Фоторефрактивная полимерная система на основе РЕОРММА смеси,
допированной 103 и .
Выводы.
Литература


Все возрастающий в последние годы интерес к фоторефрактивным полимерным материалам вызван возможностью их использования в качестве высокоэффективных активных оптических элементов при передаче информации и регулировании световой энергии в различных электроннооптических и оптических средствах коммуникации. Фоторефрактивные полимерные материалы позволяют записывать динамические обратимые фазовые голограммы с высокой дифракционной эффективностью. Фоторефрактивные полимерные материалы, как правило, многокомпонентны и требуют тщательного подбора их концентрации. В настоящей работе создан фотохимический метод получения полимерных композитов с фоторефрактивными свойствами, при котором концентрация компонента, ответственного за фотоэлектрическую чувствительность и нелинейные оптические свойства, можно плавно изменять путем изменения времени фотохимического воздействия. Создание новых полимерных композитов с фоторефрактивными и нелинейными оптическими свойствами второго порядка. Изучение факторов, влияющих на процессы генерации и релаксации ВГ лазерного излучения в полимерных композитах. Параллельное изучение процессов релаксации ВГ и спада поверхностного потенциала после выключения разности потенциалов в полимерных композитах, различающихся как природой нелинейного, дипольного хромофора, так и структурой полимерной матрицы. Комплексное изучение нелинейных оптических, фотоэлектрических и фоторефрактивных свойств, а также электронных спектров полимерных композитов. Международного научнотехнического центра проект 2, Шведской академии наук проект , а также Министерства науки в соответствии с Государственной научнотехнической программой Новые материалы, раздел Полимерные материалы. Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1. Генерация второй гармоники обусловлена рассеянием света в среде и происходит при действии лазерного излучения, как правило, в спектральной области прозрачности полимера, в которой отсутствует одно и многофотонное поглощение света средой. Генерация второй гармоники вызвана нелинейной поляризуемостью молекул, содержащих донорные и акцепторные заместители, соединенные цепочкой сопряженных связей, при приложении электрического поля. В прямоугольной системе координат проекции вектора дипольного момента равны р ахЕх ауЕу 4 i i х, у, , здесь тензор второго ранга а,у коэффициент линейной поляризации вдоль оси при действии электрического поля вдоль оси у. В области проявления нелинейных эффектов выражение для дипольной поляризации изолированной молекулы имеет вид рсо асоЕсо рш2й,со,соЕо 3,со,о Есо 4 где Рц2со,со,со и ущЗсо,со,а поляризуемости второго и третьего порядка или гиперполяризуемости первого и второго порядка. В изотропных средах а является скалярной величиной. Макроскопическая поляризация Р единицы объема вещества, содержащего молекул, вдоль направления приложенного поля складывается из суммы проекций диполыгых моментов каждой индивидуальной молекулы на это направление. Рсо 0 . Обсуждаемые ниже донорноакцепторные среды дают нелинейный отклик на действие лазерного излучения, обусловленный нелинейной электронной поляризацией. Рсо Есо гЕсоЕсоЕа 1. Е, 2ЕЕ, 3ЕЕЕ поляризации и У2, У диэлектрические восприимчивости первого, второго и третьего порядков соответственно. Нелинейные члены 2ЕЕ и УЕЕЕ называются также гиперполяризуемостями первого и второго порядка. РЕ РЕ, не могут содержать члены с четными показателями степени, т. Поляризация второго порядка индуцируется в нецентросимметричных средах, для которых РЕ РЕ. В соответствии с уравнением 1. АР2со Е. А коэффициент, зависящий от геометрии системы для сферы 13. ХтУ 1. Соотношение 1. Ргсо Егсо 1 со1 А. Рсо афсоЕсо созОг, 1. Иа. Рг2со ЛД,2 оЕгй2со со3вг, 1. Хг2 2 со, О, со 2со2со со Л. К полимерным средам, включающим нелинейные оптические хромофоры, относятся полимерные матрицы, содержащие низкомолекулярпые хромофоры, а также полимеры, содержащие хромофоры в боковых группах или в основной цепи. Такие полимерные системы представляют собой неупорядоченные, а следовательно, центросимметричные структуры. Интенсивное изучение ГВГ в полимерных системах начато после г. Потенциальная энергия молекулы с дипольным моментом изменяется при приложении постоянного поля Е на величину ЩО лЕсозв, де РЕ, 0ь23, диэлектрическая проницаемость полимерной матрицы.