Abstract
本文的研究重點是應用有機機能性色素的光能限制效應(OL)於光開關 (optical switch) 性質上的研究，實驗首先成功以微波法合成雙層□青( LuPc2、DyPc2、TbPc2 ）與紫質（H2TTBP、CuTTBP、CoTTBP、MgTTBP、ZnTTBP、AlClTTBP、InTTBP），經由Z-軸掃瞄技術實驗探討分子是否具有光能限制效應，發現分子在532nm下均表現出光能限制現象，將實驗結果輔以理論擬合，求得代表OL效率的激發態吸收截面積與基態吸收截面積的比值與高能級半生期兩個描述分子電子於激發態行為的重要參數，得到了雙層□青與紫質的截面積比值約為2與2.1，而高能級半生期則在femtosecond範圍;接著再進一步研究色素應用於光開關的可能性。本實驗成功架設具有532nm與632nm雷射光源的光路裝置，並第一次將雙層□青和已知具有光能限制效應的單層□青(H2Pc、CuPc、NiPc、PdPc、PtPc)以光路系統測試其光開關性質，得知由於□青在532nm下具有光能限制效應與在632nm所具有的三重態吸收，□青表現出光開關中的NOT gate 功能，但紫質因在632nm下不具有三重態吸收，不具有光開關功能。此外，本實驗也成功合成了雙層不對稱的□青分子Lu(t-b-Pc)Pc ，在經過光路測試與二次非線性量測系統的測量後，發現分子同時具有光開關性質與基態偶極距，其中代表二次非線性光學性質的μβ值甚至大於DANS 1.4倍，達到了5.69×10-33 esu。