中文摘要：

液晶是重要的软凝聚态物质。目前已经知道极少量染料掺杂液晶在偏振光泵浦下可产生数百倍的光学非线性增强(Janossy效应)。本申请将研究一类新的液晶体系（介孔环境下掺杂液晶体系）,在几个至几十纳米的空间约束下，由于孔壁-体系的相互作用及空间约束下分子-分子相互作用，掺杂染料分子导致的液晶体系光学非线性增强的原初动力学过程。采用时间分辨非线性光学技术，对不同介孔大小、不同孔壁修饰及有机/无机复合介孔中的掺杂液晶体系在相变温区的非线性行为进行研究，结合修饰的Landau-de gennes自由能模型，以期对介孔环境下染料分子与液晶相互作用的动力学过程给出合理的解释。预期研究结果将提供大量目前未知的有关介孔环境下软凝聚态物质光学性质的信息。

结论摘要：

本课题针对介孔环境下染料－液晶在光驱动下的原初动力学行为进行了详细的研究，力图理解在受限环境下染料－液晶相互作用的改变及所带来的对光学非线性的影响。研究工作取得的主要突破在于首次采用时间分辨的超外差－光学克尔效应技术对两种染料－液晶在光驱动下的原初动力学过程进行了研究，给出蒽醌－液晶和偶氮苯－液晶体系在超短激光激励下液晶取向的直接判断；清晰地给出由于非线性光学吸收带来的在蒽醌－液晶染料中的特殊光学非线性超快响应；首次推导了考虑偶氮苯的顺反光致异构效应后偶氮苯－液晶的非线性响应，并进行了超快非线性响应的实验研究，对瞬态激发下偶氮苯－液晶体系非线性增强的饱和效应进行了解释；首次研究了在纳米级多孔硅酸盐玻璃内的染料－液晶体系的非线性响应，观察到染料－液晶体系的非线性系数相对纯液晶的增强，证实了虽然在受限环境中液晶的集体效应被约束，但体系的非线性光学响应的增强依然存在，且响应时间缩短。本项目共发表SCI论文14篇，大部分都是物理领域重要的学术刊物。另出版专著1本，两次在国际学术会议上做邀请报告，其中1次是在2007年亚太CLEO会议上作关于染料－液晶原初动力学行为研究的特邀报告。