高压下几种有机分子晶体的相变和光学性质研究论文

高压物理和高压化学主要从事高压诱导相变和高压诱导化学反应的研究，以及高压下荧光光谱和拉曼光谱的研究。发光材料合成主要从事发光有机小分子与金属形成的有机配合物的合成及光学性质研究。原子光刻和原子束蚀刻致力于新的自组装单层抗蚀剂的开发和利用；亚稳态中性原子暴露源的开发与利用，硅表面硅纳米结构的制备与表征。研究方向:主要合成有机分子晶体，用拉曼光谱研究这些分子固体在高压下晶体结构和分子结构的变化。在高压下测试了二苯甲酮、安息香、偶氮苯、苄肼和二苯甲酮的拉曼光谱和荧光光谱，获得了良好的结果。本文主要研究有机分子晶体在高压下的相变和光谱性质。有机分子由不同的基团组成，每个基团由各种原子组成，原子之间通过化学键相连。有各种异构体，异构体，功能异构体，构象异构体等等。戊烷有三种异构体:正构、异构和新构。环己烷有两种异构体:船形异构体和椅形异构体，环上的氢有两种不同的排列方式(直立键和倒伏键)。分子的振动和旋转产生分子光谱。拉曼光谱显示了不同基团的特征频率。而且随着压力的增加，有机分子的结构发生变化，出现新的凝聚相，一些频率消失或出现新的拉曼频率。有机分子的主要分子间作用力是范德华力和氢键。压力很容易改变它的力量。在一定压力下，分子的排列会朝着最优排列方向发展，从而达到最大堆积原理，给有机分子晶体带来新的光电磁效应。有机分子的相变可以根据光谱的变化来确定发生了什么变化。比如高压X射线用来研究高压下的分子结构。国外高压研究机构对甲烷及相关卤代甲烷、萘、蒽、六噻吩、金刚烷(乌洛托品)、碳60、苯、环己烷、环己烯等进行了研究。主要测试方法有差热分析、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、吸收光谱、X射线衍射、中子衍射等技术手段。我们实验室主要使用拉曼光谱和荧光光谱来研究有机分子晶体的结构变化和能带变化，并计划增加红外光谱仪和拉曼光谱仪来研究构象变化。并在显微镜下观察有机分子晶体随着压力的增加在不同偏振镜位置的图像采集情况，为研究提供直观的判断！高压下苯的研究:苯在常温常压下是无色透明的液体，在偏振光显微镜下看起来呈杏黄色。在室温下，随着压力的增加，液相逐渐转变为固相，固相有几种变化，利用金刚石砧技术加压，通过偏光显微镜观察，有非常漂亮的颜色变化。此外，X射线衍射用于研究不同压力下的结构，拉曼光谱仪和红外光谱仪用于研究分子振动和相变。当发生相变时，拉曼峰的内模发生变化，或者界面分裂，或者拉曼峰消失。还有其他的实验方法被用来研究苯。布里奇曼是第一个研究苯的人。在测量苯的压缩比时，发现了固体II(苯的II相，具有一定的粘度。后来克莱因等人通过透光高压窗观察到整个相变过程，并解释为马氏体或交换位置的相变类型。Akella和Kennedy通过使用金刚石砧高压技术的差热分析证明了苯的固相II。随着同步辐射的发展，Piermerini等人通过X射线晶相研究了苯的固相II，确定苯的固相II为单斜(P21/c) C52h空间群。细胞中Ci点的位置有两个分子。相变条件为:294K，25Kbar。随后的实验证明了苯固相I (Phase I)Pbcd和D52h的空间群。细胞中Ci点的位置有四个分子。相变条件为:294K，14Kbar。苯固相III(Phase III)为单斜晶系，P21/c，相变条件为295K和40Kbar。用固相III’(Phase III’)，苯固相IV的相变条件为:295K，110Kbar。我们可以在室温下连续观察苯的相变过程。还有一段苯在常温高压下相变过程的视频供观看。