Basic Study on Organic-Inorganic Hybrid Solid Luminescence and Laser Media and Related Devices
项目批准号：59572020，69890230
浙江大学 王民权
作为21世纪信息与图象处理技术基础的光子技术已引起科学家和工程技术人员的高度关注。将有机光活性 物质纳米水平分散到无机基质中，以获得无机< /font>/有机纳米复合光功能材料与器件，是当 今国际材料科学和信息科学研究的前沿和热点之一。本项目提出在纳米复合过程中，同步实现有机发光、 激光物质原位反应合成和无机基质原位增韧的制备新技术，研制高亮度纳米复合发光材料和高效、长寿命新 型纳米复合固态可调谐染料激光介质及其原型器件。研究复合体系中，功能互补、协同增强的条件和组成、 结构的优化设计原则，发现并揭示新现象、新效应及其物理起因。
● 主要研究成果
★ 发展了无机/有机纳米复合光功能材料的原位合成制备新技术，突破并发展了传统的sol-gel 制备技术
引入了在无机基质中原位化学合成有机光活性物质的化学复合新概念，首次研究、建立了一种在无机／有机复合过程中同步实现在无机基质中原位合成具有特定光功能性质的有机光活性物质的纳米复合光功能材料制备新技术。成功研制了稀土、过渡金属与芳香羧酸、含氮杂环、b-二酮类、酞菁等一系列用传统sol-gel 技术无法实现的无机基金属有机配合物纳米复合光功能材料。在发光显示、光放大、非线性光学、激光等材料与器件领域有着诱人的应用前景，发展了无机/有机复合光功能材料的一个新的研究方向。该原位复合制备技术已获国家发明专利（ZL96107833.2）。
★ 提出并建立了研究无机／有机纳米复合光功能材料微观化学环境和结构的原位即时荧光探针新方法
提出并建立了一种原位即时荧光探针新方法，即在材料合成过程中同步研究复合材料微观化学环境和结构，其中的光活性物质既具有特定的光功能性能，又可作为原位荧光探针。该成果不仅为无机/有机纳米复合光功能材料的低温制备提供了组成和工艺设计的理论及实验依据，同时也为研究有机光活性物质光功能特性与无机基质的微观化学环境及结构的相关规律提供了一种简便、可行的新方法。
★ 研制了一类新型无机/有机复合固态可调谐染料激光介质与原型器件
提出了高稳定复合固态染料激光介质的组成和微结构设计与控制原则，研制了一组光化学稳定寿命达10~20 万次激光脉冲的复合固态激光介质。建立了可调谐复合固态染料激光器原型器件，对掺杂RB、R6G、P-567 以及P-orange 等多种有机激光染料的复合固态染料激光介质实现了稳定的可调谐激光输出，单种染料可调谐范围~40nm，线宽11.1GHz。当激光输出脉冲超过10 万次时，输出激光的能量下降不超过15%，激光输出的斜坡效率达57.8%，阈值70mJ 左右，接近实用水平。
● 代表性论文
1. Journal of the American Ceramic Society, 2000, 83(4): 703-708
2. Journal of Applied Physics, 2000, 88(5): 2503-2508
3. Journal of Luminescence, 1997, 75(1): 63-69
工程与材料科学部、国际合作局
主办
数理科学部、化学科学部 协办