納米導(dǎo)線對于微電子器件集成是必不可少的，與電子器件相對應(yīng)，光子器件也在向著小型化和集成化方向發(fā)展，因此微型光導(dǎo)材料的研究就成為集成光路的關(guān)鍵。一維納米光波導(dǎo)材料在過去幾年成為研究熱點(diǎn)，這些納米級的光波導(dǎo)可以在亞波長尺度下對光進(jìn)行傳導(dǎo)和操縱，并且納米材料與周圍環(huán)境之間折光率的差異可以形成一個(gè)很好的亞波長尺度的諧振腔，用于光泵浦及電泵浦激光器。然而到目前為止，此類工作絕大多數(shù)都集中在無機(jī)半導(dǎo)體材料方面。近幾年，有機(jī)納米材料、尤其是有機(jī)小分子納米材料得到了快速的發(fā)展。有機(jī)小分子結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，發(fā)光效率高，而且有著良好的有序自組裝性能，因此有機(jī)納米材料有望成為下一代微型光電器件的組成單元。

   在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中國科學(xué)院的支持下，化學(xué)所光化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室姚建年院士課題組開發(fā)了一種吸附劑輔助的物理氣相沉積技術(shù)，將色譜用的吸附劑引入氣相沉積體系，從而顯著改善了有機(jī)納米材料的結(jié)晶性和尺寸均勻性。這種方法已經(jīng)被證明是一種制備尺寸均勻的有機(jī)小分子單晶納米線的普適性的技術(shù)。利用該技術(shù)，他們制備了一系列有機(jī)一維納米材料，并研究了納米材料所表現(xiàn)出的光學(xué)特異性 （Chem. Mater. 2006, 18, 2302-2306；Adv. Mater. 2007, 19, 3554 -3558；Adv. Mater. 2008, 20, 79-83）。結(jié)果表明，所制備的單晶納米線表現(xiàn)出了與塊體材料顯著不同的光學(xué)性質(zhì)，納米線在室溫下就明顯出現(xiàn)了發(fā)射光譜的窄化，為研究納米線的受激發(fā)射行為提供了可能性。

   最近，該課題組同有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江雷研究員合作，研究了有機(jī)單晶納米線的光波導(dǎo)與受激發(fā)射行為，相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上（Adv. Mater. 2008, 20, 1661-1665）。他們采用吸附劑輔助的氣相沉積技術(shù)，以一種功能有機(jī)小分子2,4,5-三苯基咪唑（TPI）為前驅(qū)體，制備了矩形截面的單晶納米線。所制備的TPI納米線可以作為亞波長尺度的光波導(dǎo)材料，而且在一定功率的光激發(fā)下，這些納米線在紫外波段表現(xiàn)出受激發(fā)射的行為，根據(jù)納米線直徑的不同，可以分別得到單模式和多模式的受激發(fā)射，有望進(jìn)一步發(fā)展成為微型近紫外激光器，用于納米級的光電子器件中。文章發(fā)表以后被NatureChina選為最新研究亮點(diǎn)，以“Nanowires: Small and organic”為題進(jìn)行報(bào)道。隨后被Nature亞太區(qū)的Asia Materials選作特色研究亮點(diǎn)（Featured Highlight）并以“Lasing down the line”為題進(jìn)行了專門報(bào)道。

   進(jìn)一步，他們又用一種化學(xué)發(fā)光材料9,10-二苯乙炔基蒽（BPEA）為前驅(qū)體，制備了單晶微米管和線，用于光波導(dǎo)材料的研究。受中間的空氣介質(zhì)的影響，管結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出與實(shí)心的線不同的光波導(dǎo)行為。對比結(jié)果表明，微米管光波導(dǎo)具有更低的光學(xué)損耗，這是由于中空結(jié)構(gòu)顯著降低了材料與周圍介質(zhì)的光耦合。本文轉(zhuǎn)載自激光與鋼材加工網(wǎng)，歡迎登陸了解更多激光雕刻機(jī)在無縫管加工應(yīng)用中的資訊。