"Molecular engineering of nanoscale order in organic electro-optic glasses". S. R. Hammond, J. Sinness, S. Dubbury, K. A. Firestone, J. B. Benedict, Z. Wawrzak, O. Clot, P. J. Reid, L. R. Dalton. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 22, 6752 (2012). DOI: 10.1039/C2JM14915J
The rational design of bulk nanoscale order in organic electro-optic
materials, where the strong dipole–dipole interactions tend to dominate
over the weaker forces exploited for self-assembly processes, remains an
attractive yet elusive goal. Towards this end, a series of
pseudo-discotic dipolar nonlinear optical chromophores have been
synthesized and fully characterized. Theoretical guidance and an
iterative molecular design process have succeeded in engineering
long-range nanoscale order in organic electro-optic glasses. Small-angle
thin-film X-ray diffraction experiments demonstrate a self-assembled
lamellar morphology in a majority of these materials. Cryogenic
crystallography, using a synchrotron X-ray source, afforded the
structure of a representative system. This structure, in concert with
thin-film X-ray diffraction, atomic force microscopy, UV-vis-NIR
absorption spectroscopy, and refractive index experiments elucidated the
nanoscale order in the films. Application of these materials in
electro-optics is discussed.
El diseño racional del nanoordenamiento de bulto en materiales orgánicos electro-ópticos, en los que resulta atractivo aprovechar las fuertes interacciones dipolo-dipolo que tienden a dominar por sobre fuerzas más débiles para dar lugar a procesos de autoensamblaje, pero a la fecha este objetivo no se ha logrado del todo. Con este objetivo en mente, se han sintetizado y caracterizado una serie de cromóforos ópticos nolineales dipolare pseudo-discóticos. La guía teórica y un proceso de diseño molecular iterativo han sido exitosos en la ingeniería de ordenamiento nanométrico de largo alcance en vidrios orgánicos electro-ópticos. Los experimentos de difracción de rayos X, a ángulo bajo en películas delgadas, demuestran una morfología autoensamblada lamelar en la mayoría de estos materiales. La cristalografía criogénica, usando una fuente sincrotrón de rayos X, proporciona la estructura de un sistema representativo. Esta estructura, a la vez que la difracción de rayos X en películas delgadas, microscopia de fuerza atómica, espectroscopia de absorción UV-vis-NIR, y experimentos de índice de refracción permiten deducir el orden nanométrico en las películas. Se discute la aplicación de esos materiales en electro-óptica.
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