范凤兰同学在全息光存储材料研究中取得新进展
体全息存储技术要求记录材料的厚度至少在毫米级别和较高的衍射效率，同时在曝光过程中有良好的尺寸稳定性。其中光致聚合物PQ/PMMA材料，因在曝光过程中收缩可忽略不计，具有良好的尺寸稳定性，同时材料具有制备厚度可控，成本低等优势，成为了体全息技术的首选材料，但因其较低衍射效率和响应速率限制了该材料的应用。 范凤兰同学通过引入ACMO共聚单体，制备了新型PQ/P(MMA-co-ACMO) 光致聚合物材料，光敏剂PQ的浓度可从0.7wt%提高至1.8wt%。 |
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Fig.1 The dependence of the orthogonal linearly grating diffraction efficiency on exposure time. |
范凤兰同学对材料的光学性能进行了考察，结果表明，与标样PQ/PMMA材料相比，新型材料在衍射效率和灵敏度方面均有提高（见图1a）。同时范凤兰通过控制单一变量，考察了不同ACMO的浓度的材料的衍射效率，发现ACMO浓度越高，材料的衍射效率越高(图1b)。 |
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Fig.2 Two kinds of different photoproducts (PQ attachment to the different monomer). |
通过红外光谱，可以看出，曝光后，ACMO参加光化学反应，有新型光产物生成(图2)。结合全息材料的光化学反应机理和扩散原理，初曝光时在干涉亮条纹区部分单体发生聚合，单体浓度减小，亮区与暗区之间就形成了单体浓度梯度，从而引起暗区单体向亮区扩散。两种单体和光产物通过聚合作用和扩散过程在材料中重新分布，导致光栅的折射率调制度也大大增加，因此在PQ/PMMA光致聚合物中掺入ACMO有助于提高其衍射效率。 |
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Fig. 3 Holographic diffusion process during exposure. |
范凤兰通过引入ACMO单体，不但可以提高光敏剂PQ在材料体系中的浓度，进而提高材料的全息特性，而且ACMO能够提高材料的折射率调制度。 |
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基于以上研究，以“Highly concentrated phenanthrenequinone-doped poly(MMA-co-ACMO) for volume holography”为题目的论文，已被CHINESE OPTICS LETTERS（影响因子：1.948）接收。 论文的相关链接：https://www.osapublishing.org/col/abstract.cfm?uri=col-16-11-110901 |
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(2018.09.27)
