李金泓同学等撰写的光致聚合物全息材料综述论文获发表
全息术是一种三维成像技术，它利用光的干涉原理，将光波的振幅、相位和偏振信息以全息图的形式记录在存储介质中，然后利用原始参考光，通过衍射重建完整的记录信息。有机高分子聚合物材料作为全息记录介质，具有高折射率调制、高光敏度、长保质期、易制备、低成本等优势，在三维全息显示、全息防伪、全息数据存储等领域有着重要的应用。李金泓同学等撰写的这篇文章综述了应用于全息记录领域的菲醌掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯（PQ/PMMA）光致聚合物材料。该材料具有制备简单、成本低廉、厚度大等特点，吸引了学者广泛的研究。该文章回顾和讨论了PQ/PMMA光致聚合物的制备流程、光反应过程、几种改进它的全息性能的措施以及应用现状。 文章从材料的组成开始，介绍了PQ/PMMA光致聚合物主要由单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）、热引发剂2,2-偶氮二异丁腈（AIBN）和光敏剂菲醌（PQ）组成，这些成分的化学结构如图1所示。 |
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| 图1. PQ/PMMA光致聚合物的化学成分结构示意图 |
此外，引出了通常制备PQ/PMMA光致聚合物的是通过两步法制备方法，即：热聚合和光聚合两个步骤。图2描述了PQ/PMMA光致聚合物制备流程及其光反应过程机制。 |
 
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| 图2. PQ/PMMA光致聚合物制备流程及光反应过程机制 |
列举了作为块状全息记录材料，PQ/PMMA光致聚合物可以广泛应用于全息记录领域，尤其是全息数据存储的应用事例。此外，结合复用技术可以极大提升数据存储密度，赋予了PQ/PMMA在大数据时代的巨大应用潜力。具体来说，PQ/PMMA光致聚合物的高稳定性和低体积收缩率使其能够广泛用于同轴全息存储系统；另一方面，PQ/PMMA具有的独特的偏振特性能广泛的应用于偏振全息，在偏振全息术中，不仅要记录两个波的振幅和相位，还要记录两个波的偏振态，因此偏振全息术有望具有更丰富的重建特性和广泛的应用范围。图3描述了同轴全息存储系统示意图及利用PQ/PMMA实现的四通道偏振复用记录。 |
 
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| 图3. 同轴全息存储系统示意图及四通道偏振复用记录 |
自1966年提出PQ/PMMA光致聚合物材料以来，研究学者们就开始对它进行了不断的探索，但最初的PQ/PMMA全息特性较差，因此研究人员致力于通过各种方式进一步改善材料的全息特性如衍射效率、折射率调制度、灵敏度及动态范围等。本文主要综述了几种改进方法，包括：（1）掺杂共聚单体；（2）引入纳米颗粒；（3）替换光敏剂；（4）优化制备条件，这些方法对改善PQ/PMMA的全息特性起到了一定的积极作用。图4-图6描述了部分改进方法的结果。 |
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| 图4. 新型高灵敏度单体掺杂POSS-PMMMA/PQ材料全息特性 |
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| 图5. C60纳米粒子掺杂C60-PQ/PMMA材料全息特性 |
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| 图6. PQ/PMMA光致聚合物制备条件优化 |
此外，PQ/PMMA还可广泛应用于生成光学元件，如偏振检测器、矢量光场和涡流光束。文章旨在拓展PQ/PMMA在全息记录中的应用，对未来进一步优化PQ/PMMA全息特性提出了新的思考，同时也为其他聚合物的优化提供新的见解。 该论文以“Phenanthraquinone-Doped Polymethyl Methacrylate Photopolymer for Holographic Recording”为题发表在 Molecules, 2022, Vol.27, No.19, 6283(30p) 上。 论文的相关链接：https://doi.org/10.3390/molecules27196283 |
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(2022.09.23)
