本文主要报道了一系列不对称取代的苯并菲丙烯酸酯类盘状液晶中间体化合物的合成及其液晶相行为研究。首先, 从单羟基苯并菲类衍生物出发, 针对不同长度烷基间隔基体系的反应活性差异, 采用不同方法引入可聚合丙烯酸酯基官能团, 对亚甲基间隔基数目从0到10的苯并菲丙烯酸酯进行全系列合成, 并通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)对合成目标产物进行化学结构确认。通过差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS)表征并分析该系列盘状苯并菲丙烯酸酯中间体的液晶相行为及组装的柱状有序结构。结果表明, 大多数己氧基苯并菲类丙烯酸酯中间体只形成结晶; 而丁氧基苯并菲类中间体则大都能呈现单向或双向互变型热致六方柱状液晶相, 以及一类典型的具有三维(3D)位置有序的六方柱状塑晶相。该类不对称取代的苯并菲丙烯酸酯盘状液晶相态结构与相行为关系的阐明, 将对(甲基)丙烯酸酯类可聚合功能性单体的设计合成以及加深对聚合制得侧链盘状液晶聚合物的多级有序相结构的认识和理解具有重要意义。

通过平面波展开法对二维六方介质柱(空气孔)光子晶体带隙理论进行了分析，仿真发现带隙的变化与晶格常数的具体取值无关，而只与其填充比有关。三角晶格的这种光子晶体的带隙特性最好，并对空气孔之间产生交叠情况下的带隙特性进行了分析说明。随着介质柱(空气孔)与背景折射率差值的增大，光子晶体的带隙会逐渐变宽，而且带隙的位置也会向低频移动。用FDTD法对四方晶格的二维六方柱光子晶体波导透射特性进行了仿真，仿真结果表明其与波导的带隙结果吻合。