定量测量局域的光学各项异性,即双折射和二向色性,对研究偶氮聚合物的异构化作用,异构化作用的动力学过程,双折射和形貌变化关系有重要意义。偶氮聚合物的分子重取向程度与材料的玻璃转化温度Tg和样品温度以及光子通量密度有关。光探针可以产生局部的高温和高功率密度的辐照,有利于聚合物的异构化作用。将偏振光调制和解调技术与光探针技术结合,可以实现在纳米尺度上的高分辨率的刻画、光探测和定量测量局域的光学各项异性。合理设计扫描近场光学显微镜的光学系统,避免在光传输、光耦合和探测器等各环节引入附加的光学各向异性。采用偏振光动态调制和解调技术,分析出样品的各向异性。作为光信息存储材料,希望光照前后应当有足够大的光性能改变且改变速度要快。引入Ag纳米粒子,探讨激发粒子附近的等离子体激子共振效应对聚合物顺反异构反应影响。因此可以在纳米尺度上深入研究偶氮聚合物的异构化作用,对偶氮聚合物的实际应用是有益的探索。
我们采用模块化的保偏近场扫描光学显微镜和卧式结构,有效减少了在光传输、光耦合和探测器等各个环节引入附加的光学各向异性,使之适应定量测量局域的光学各向异性。通过将偏振光调制和解调技术与近场光学显微镜结合,为在纳米尺度上描述顺反异构变化,探测局域的二向色性、双折射和形貌变化关系,提供了良好的实验平台。研究了偶氮聚合物制备,纳米Ag粒子制备,纳米Ag掺杂和制膜技术。从宏观和微观尺度研究了Ag掺杂的场增强效应。通过改变偶氮聚合物的取代基,研究了取代基与纳米Ag粒子的相互作用对光致异构的影响. 研究了具有交联和不交联的偶氮聚合物合成技术,通过强度调制和偏振调制模式的偏振全息记录实验,研究了不同极化方式光致异构化引起的光栅衍射效率、微观形貌变化. 使用交联材料获得了可重复擦写的性能稳定的纯相位光栅。研究了具有手性的偶氮液晶材料合成技术。研究了光诱导的手性放大特性等。研究了全息光栅、光刻写的形貌和局域偏振光学近场图像. 该课题研究为材料和工艺研究提供了重要的检测手段。