اساس کار حافظه های هالوگراف ایجاد توری هالوگرافی است که در پلیمر حاوی رنگینه های آزو ایجاد می شود. می توان خواص پلیمری را به گونه ای سازماندهی کرد تا توری های ایجاد شده آثار دلخواهی از خود بروز دهند. در تمامی موارد این توری ها از طریق طرح تداخلی حاصل از لیزری با طول موجی که به وسیله ماده مورد نظر جذب می شود ایجاد می گردند. نور قطبیده خطی، بسته به امتداد محور بلند نسبت به صفحه نوسانی بردار میدان الکتریکی نور تابشی، ملکولهای آزو را به صورت گزینشی مورد تحریک قرار می دهند. بر اثر تحریک گزینشی ایزومرهای ترانس، برخی از آنها به ایزمرسیس تبدیل می شوند. در نتیجه یک کاهش ناهمسانگرد در توزیع زاویه ای ملکولها در امتداد قطبش نور رخ می دهد. بر اثر فرایند جذب در میدان نور قطبیده خطی، ملکول های آزو طوری جهت گیری می کنند که دیگر تابش لیزر را جذب نکنند(محور بلند ملکول عمود بر صفحه نوسانی بردار الکتریکی موج نور) و به این شکل ملکولها باز جهت گیری می کنند که به تغییر ضریب شکست محیط منجر می شود. در واقع یکی از مزایای رنگینه های آزو تغییرات ضریب شکست بزرگی است که در آنها ایجاد می شود. این تغییر ضریب شکست به القای دو شکستی در نمونه مورد نظر منجر می شود. یک حالت اشباع برای دو شکستی القا شده وجود دارد و آن زمانی است که تمامی ملکول های آزو در امتداد عمود بر قطبش نور تابشی جهت گیری کرده باشند. زمان رسیدن به حالت اشباع در نمونه های مختلف متفاوت است و به شرایط محیطی رنگینه های آزو، ضخامت فیلم، طول موج نور محرک و شدت آن بستگی دارد. در غیاب نور شاهد بازگشت دو شکستگی القایی خواهیم بود که سرعت آن به ساختار پلیمر، دمای Tg ، جرم ملکولی پلیمر و قطبیدگی و مکان ملکولهای آزو بستگی دارد. دو شکستگی القا شده در نمونه، برگشت پذیر است و با تحت تابش قرار دادن فیلم توسط نوری با قطبش دایره ای که باعث جهت گیری ملکول های آزو بصورت کاتوره ای می شود انجام پذیر است. نحوه قرار گیری ملکول های آزو در پلیمر ملکول های آزو می توانند به سه صورت میزبان ـ میهمان، اتصال به صورت زنجیر جانبی و قرار گیری در شاخه اصلی پلیمر، در پلیمر قرار گیرند. در روش قرار گیری به صورت میزبان ـ میهمان ممکن است آثار ناخواسته ای چون تجمع یا تبلور ملکول های آزو پیش آید و در دو روش دیگر آماده سازی نمونه دشوار می باشد. مثال هایی از رنگینه های آزوی مورد استفاده در این روش رنگینه DR1 (شکل زیر) به صورت میزبان ـ میهمان در پلیمر PMMA قرار داده شده است. برای ثبت توری هالوگرافی از لیزر آرگون با طول موج nm488 استفاده شده است و پرتو کاوشگر (خوانش) لیزر هلیوم ـ نئون می باشد. مورد دیگر از ترکیب آزو که در شکل زیر نشان داده شده استفاده شده است که به صورت متصل به یک دیمر پپتیدی می باشد. این ترکیب بازده شکست بسیار بالایی دارد. موارد بسیاری از ترکیبات حاوی گروه آزو برای ثبت توری هالوگرافی استفاده شده که در بیشتر موارد به صورت اتصال جانبی به زنجیره پلیمر می باشد که چند مورد از آنها در اینجا نشان داده شده است. 1ـ4ـ1ـ فوتوشیمی کروموفورهای آزو بنزن ایزومریزاسیون برگشت پذیر آزو بنزن حول پیوند آزو میان دو ایزومر هندسی سیس و ترانس کلید برخی از کاربردهای جالب این ملکول است که می تواند توسط نور یا گرما صورت گیرد. تحت تاثیر نور ایزومر ترانس می تواند به ایزومرسیس تبدیل شود که دوباره با تأثیر نور یا حرارت می تواند به ترانس برگردد. ایزومریزاسیون به طور کامل برگشت پذیر بوده و واکنش جانبی ندارد. این پدیده در آزو بنزن های محلول، کریستال مایع، سیستم های سل ـ ژل، فیلم های تک لایه، پراکنده در پلیمر و متصل به پلیمر با تفاوت های مشهود در سینتیک و بهره کوانتمی صورت می گیرد. فرآیند ایزومریزاسیون حرارتی از سیس به ترانس برای رنگینه های آزو مختلف در بازهای زمانی متفاوتی رخ می دهد. برای رنگینه های دسته آزو بنزن در بازه زمانی از مرتبه ساعت، برای دسته آمینو بنزن از مرتبه دقیقه و برای دسته سودو استیل بن از مرتبه ثانیه صورت می گیرد. سه انرژی مربوط به فرآیند ایزومریزاسیون حرارتی در حدود 90 kJ/mol می باشد. مکانیسم واقعی ایزومریزاسیون نوری و حرارتی رنگینه های آزو هنوز کاملا شناخته شده نیست. اولین پیشنهاد برای توجیه این پدیده بر اساس چرخش حول محور پیوند دو گانه ـ N=N ـ استوار بود. بدین معنی که این چرخش در صفحه خود ملکول صورت می گیرد و اصطلاحاً به آن مدل چرخشی گفته می شود. ولی این نظریه با نتایج حاصل از برخی از کارهایی که بعدها بر روی رنگینه های آزو صورت گرفت در تطابق نبود و نظریه مدل وارونی مطرح شد. این مدل شامل تغییرات خارج از صفحه ای ملکول بر اثر تغییر زاویه پیوند دوگانه آزو می باشد. در واقع بر اساس مدل وارونی، پیوند می شکند و در نتیجه قسمتی ولکول آزو بنزن می تواند آزادانه حول محور ـ N ـ N ـ بچرخد. در حالی که فرآیند ایزومریزاسیون در روش چرخشی بر پایه وارونگی یکی از اتم های نیتروژن آزو قرار دارد. این عمل از طریق یک حالت گذرا هیبریدی sp خطی رخ می دهد که در آن پیوند دوگانه حفظ می شود. تفاوت اساسی بین این دو روش این است که فرآیند وارونی از طریق یک حالت گذرا دو قطبی صورت می گیرد که به تغییرات حجم بزرگی منجر می شود. در حالی که فرایند چرخشی فقط نیازمند حرکت موضعی است که شامل تغییر هیبریداسیون اتم N می باشد. در حالت کلی نظر بر این است که در ایزومریزاسیون حرارتی، فرایند چرخشی درون صفحه ای صورت می گیرد در حالی که در ایزومریزاسیون نوری هردو فرایند چرخشی و وارونی امکان پذیر هستند. تغییر هندسی حاصل از ایزومریزاسیون رنگینه های آزو قابل ملاحظه است و می تواند به تخریب و یا بازیابی نظم محیط های مختلفی منجر شود. تبدیل از حالت ترانس به حالت باعث می شود تا فاصله بین مکان های 4 و َ4 حلقه های ملکول آزو بنزن از 9 آنگستروم به 5/5 آنگستروم کاهش یابد و باعث تغییر حجم آزاد و تغییرات اساسی در بسیاری از خواص قابل مشاهده سیستم گردد. کمپلکس های حاوی گروه آزو به عنوان لایه ثبت کننده در حافظه های نوری دیسک های نوری یک بار نوشتنی پر کاربردترین نوع حافظه های نوری در حال حاضر می باشند که شامل CD ها DVD ها و دیسک های Blue – Ray هستند. به علت اهمیت این نوع از دیسک ها پژوهش های زیادی برای بهبود کیفیت و حساسیت آنها در زمینه سنتز و معرفی مواد جدید برای لایه ثبت کننده صورت گرفته و این پژوهش ها همچنان ادامه دارد. کمپلکس های معدنی که حاوی گروه آزو می باشند به علت دارا بودن ویژگیها و خواص جالب توجه از جمله پایداری حرارتی آنها و همچنین قابل کنترل بودن طول موج جذبی و ضریب جذب آنها که با افزایش گروههای مختلف بر روی آنها امکان پذیر است مورد توجه زیادی قرار گرفته اند به طوری که مقالات و اختراعات زیادی در سالهای اخیر در این زمینه منتشر شده است که در اینجا به چند مورد از آنها اشاره می شود. کمپلکس هایی با ساختار زیر از نیکل سنتز و خواص آن بررسی شده است. این کمپلکس با گروههای R مختلف دارای باند جذبی در محدوده 350 تا nm450 بوده و جهت استفاده در دیسک های Blue-ray پیشنهاد شده است. از لیزر کریپتون با طول موج nm407 برای ثبت بر روی فیلمی شامل یک لایه شیشه و یک لایه بازتابنده از جنس نقره و لایه ثبت کننده از کمپلکس مذکور استفاده شده است که منجر به ایجاد حفره هایی با شعاع حدود nm150 بر روی این ماده گردیده است. کمپلکس هایی با ساختار زیر با فلزات و گروههای R و حلقه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند و برای حافظه های نوری با طول موج nm405 پیشنهاد شده اند. این کمپلکس ها دارای بیشینه جذبی از 400 تا nm500 می باشند و ضریب جذب وزنی آنها از 53000 تا 95000 و پایداری حرارتی آنها در محدوده دمایی 280 تا c3500 بسته به نوع فلز و گروههای R و حلقه ها متفاوت می باشد. کمپلکس های دیگری که حاوی گروه آزو هستند با طول موج جذبی بالاتر برای استفاده در لایه ثبت کننده در DVD ها با طول موج nm635 بررسی شده اند. پایداری حرارتی این کمپلکس ها از دمای 250 تا c2900 می باشد. ساختار این دسته از کمپلکس ها در شکل زیر آورده شده است. ترکیبات دیگری حاوی گروه آزو که به صورت کمپلکس های فلزات واسطه می باشند نیز در برخی از متون به چشم می خورند که بسیاری از آنها به صورت اختراع ثبت شده اند. چند مورد از این کمپلکس ها در شکل زیر آورده شده است. هدف این کار پژوهشی با توجه به کاربرد روز افزون ترکیبات حاوی گروه آزو بنزن در تحقیقات و فن آوری های مختلف از جمله حافظه های نوری، سوئیچ های نوری، ابزار نوری غیر خطی و... نیاز به سنتز ترکیبات آزو بنزن جدید در جهت بهبود خواص آنها احساس می شود. ترکیبات آزو بنزنی که طول موج جذبی بالاتری دارند و پایداری حرارتی آنها نیز بیشتر است کاربردی تر هستند. در کار پژوهشی حاضر با اتصال گروههای دارای سیستم به آزو بنزن که باعث گسترده تر شدن سیستم می شوند و در نتیجه طول موج جذبی را به طول موج های بالاتر افزایش می دهند همچنین به عنوان گروههای که باعث افزایش ضریب جذب مولی می شوند لیگاندها سنتز شده اند، سپس اقدام به سنتز کمپلکس های مس و نیکل با این لیگاندها گردیده است و خواص حرارتی و طیف جذبی آنها بررسی گردیده است. این ترکیبات به عنوان رنگینه های حاوی گروه آزو بنزن جهت تهیه فیلم پلیمری آلاییده با رنگینه آزو برای ثبت توری هالوگرافی مورد بررسی قرار گرفته اند