一种新型八极分子的合成、表征及二阶非线性光学性质研究

设计、合成了新型的以均三嗪为核的八极分子2,4,6-三(对烯丙氧基苯乙烯基)均三嗪;用IR、EA、1H NMR、13CMNR、UV-vis等对其结构进行了表征,测试了TG和UV-vis等性能,对其热稳定性和透明性进行了研究.采用粉末倍频法对其二阶非线性光学性能进行了测试.实验表明:在DMF中该八极分子的最大吸收波长为361 nm,热分解温度为406℃,倍频效应强度为KDP晶体的1.2倍,具有较好的热稳定性和透明性,可用于制备性能优异的非线性光学材料.     

分子平面性对其双光子吸收特性影响

利用基于密度泛函理论水平下的响应场方法，研究了新近合成的双光子有机分子的非线性光学性质．计算结果表明，该类分子具有较好的双光子吸收特性，分子的官能团供需电子的能力、分子的平面性都是影响分子双光子吸收特性的重要因素．     

(E)4,4'-二[二苯基氨基]苯乙烯(BDPAS)及其衍生物的非线性光学性质的理论研究

在密度泛函理论水平上,利用响应函数方法,研究了(E)4,4'-二[二苯基氨基]苯乙烯(BDPAS)及其一系列衍生物的双光子吸收特性.计算结果表明,这些化合物都具有较好的双光子吸收特性,且具有多支结构的分子比具有单支结构的分子有更强的双光子吸收强度.计算数值结果和实验结果符合地较好.     

细菌视紫红质在光存储中的应用

细菌视紫红质(bR)是一种性能优良的生物光学材料。本文介绍它在三维光存储、双光子三维光存储和三值光存储中的应用。     

有机分子单光子和双光子吸收的电荷转移过程

利用从头计算方法,在杂化密度泛函理论的水平上计算了有机硼化物和有机氮化物在单光子吸收和双光子吸收过程中的电荷转移行为.计算结果表明,有机硼化物和有机氮化物具有不同的电荷转移过程.进一步研究表明,分子的单光子吸收和双光子吸收性质与分子内的电荷转移有密切关系.     

新咪唑类化合物的短波长双光子荧光物理特性

报道短波长双光子吸收的新咪唑类化合物的光物理特性与结构的关系.实验研究表明:蓝光波段的双光子吸收有机分子通常共轭链短,增强端基拉电子基的强度是增大双光子吸收的关键.即电荷转移偶极矩的大小决定了分子双光子吸收的强弱.实验还研究了这批新分子的蓝光荧光量子产率与结构的关系.这批新蓝光发射化合物中,最大的双光子吸收截面高达252.1GM;最大的荧光量子产率高达96.5%.     

无机/有机杂化光功能材料研究进展

正无机/有机杂化光功能材料,包括配合物、金属有机化合物、无机/有机复合物等材料.该类材料兼具有无机和有机材料的优点,已成为非线性光学材料研究领域的一个重要研究方向和热点课题.近年来,在材料的多种非线性光学效应中,双光子吸收效应的研究及应用备受关注.双光子吸收(two photon absorption,简称TPA)是指一个分子或原子可以在同一个量子过程同时吸收两个光子到达激发态,该过程以其特有的三维处理和极高的空间分辨特性、长波激发、短波发射等优点,在三维光信     

一例用于活细胞溶酶体成像的双光子荧光染料的合成、表征及生物成像性能研究

以芴的衍生物-9,9-二甲基-2-硝基芴为原料,经硝基还原反应、氨基取代反应、付克酰基化反应和Click反应,获得一例D-π-A结构的可用于活细胞内溶酶体成像的双光子荧光染料lyso-w.通过对染料分子lyso-w的基本光学性质表征及生物成像方面的测试,验证了其光谱性质、双光子吸收性质以及生物成像性能.实验结果表明:染料分子lyso-w是一例性能较好的活细胞溶酶体特异性标记的双光子荧光染料.     

N-乙基七咔唑树状分子的合成、光物理性能、电化学性能及双光子吸收性能的研究

无定形N-乙基七咔唑树状分子通过溴化反应和乌尔曼偶联反应合成。运用密度泛函理论（TD-DFT）,在B3LYP/6-31G(d,p)水平上,理论计算出分子的HOMO、LUMO能级。对七咔唑的光物理性能进行了研究,化合物在292nm产生最大吸收峰,最大发射峰在393nm。利用循环伏安法对化合物的电化学性能进行了研究,七咔唑产生可逆的双氧化峰,起始氧化势为0.74V.七咔唑的双光子吸收截面为13.86GM.     

双光子荧光分子2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]-1,3,4-(口恶)二唑的制备与表征

将电子传输型口恶二唑环与空穴传输型咔唑环、蒽环、苯环等芳香环相连,设计合成了4种双光子荧光分子2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]-1,3,4口-恶二唑.通过W ittig-Horner反应得到标题化合物,用红外光谱、紫外光谱和核磁共振进行了结构表征.所合成的D-π-A-π-D型对称电荷转移化合物具有良好的分子内能量传输性能,因而能够增强双光子荧光发射能力和提高双光子吸收截面.     

双光子活性配合物的研究进展

论文根据笔者课题组的近期工作,对双光子活性配合物的设计合成及其在生物学中的应用的探索,按照不同金属分类进行了综述.以其生物学应用为导向,利用配合物的结构特点,有机配体的可设计性强,金属离子的选择性广,设计合成了一系列双光子活性高、生物相容性好的配合物.实验结合理论系统地研究了配合物结构-性质相关性,探索了配合物光功能材料在生物学方面的应用.对配合物材料在生物学方面的应用进行了展望.     

卟啉材料在激光防护上的应用

研究卟啉材料的激光防护特性.基于卟啉-蒽化合物的分子结构特点及其光子吸收截面计算公式,研究了卟啉-蒽化合物的双光子和三光子吸收特性.结果表明,卟啉-蒽化合物具有很好的非线性光学吸收效应,其光学吸收谱可以覆盖很宽的波长范围,这种非线性光学吸收效应可以用于抵御不同波长激光武器的攻击.     

枝间的耦合效应对三苯胺衍生分子双光子吸收性质的影响

在密度泛函理论水平上计算了一系列以三苯胺为中心的衍生分子的单光子和双光子吸收性质．理论计算结果表明,随着分子枝链数目的增加,分子的最大单光子吸收强度增强,相对应的吸收波长发生了红移,分子的双光子吸收截面增加．分f枝间的耦合效应有利于提高分子的光学性质．理论研究结果较好地解释了实验工作．     

具有C2v对称性二苯并噻吩衍生物的合成及光学特性

以二苯并噻吩为原料合成了中间体2,8-二溴二苯并噻吩和2,8-二甲酰基二苯并噻吩，并从这两种化合物出发，分别利用Heck反应和Wittig反应合成了具有C_2v对称性的一系列二苯并噻吩衍生物。用核磁共振、红外、质谱等光谱手段表征了新化合物的结构，对这些化合物的光物理特性进行了评价。结果表明：2，8-二［2-(吡啶-4-基)乙烯基］二苯并噻吩（I）的紫外吸收峰随着溶剂极性的增加而出现蓝移现象，而其他化合物的紫外吸收峰随溶剂极性增加往长波方向移动；化合物I具有较低的荧光量子效率；用750～920nm的飞秒激光激发时化合物I的溶液表现出明显的双光子吸收特性。     

室温单分子光场的光子统计特性

介绍了三能级结构室温单分子光学探测的工作原理,利用Hanbury-Brown-Twiss探测方法研究通过记录两个单光子探测器响应的单分子光场的每一个事件,分析单事件的光子统计概率P(n,n=0、1、2)与Mandel参数.研究利用单事件光子统计直接测量单分子光子源的信号背景比和快速判断单分子.     

半导体量子点中双激子的双光子共振吸收

从基本的非线性光学三阶极化率出发,分析半导体量子点中双激子的双光子共振吸收三阶极化率,得到2个入射频率光电场和只有1个入射频率光电场的简并情况下双光子共振吸收三阶极化率,讨论了三阶极化率的实部和虚部在双光子共振频率附近的行为,随着共振频率宽度的增大,三阶极化率的实部和虚部很快减小,三阶极化率敏感地依赖于共振频率宽度的大小.     

Energy uptake in the first step of visual excitation

Perception of light by the retina starts with the absorption of a photon by 11-cis retinal, which is covalently incorporated into the membrane-bound protein, rhodopsin. The initial result of photon capture is the very rapid formation of a red-shifted species, bathorhodopsin (also known as prelumirhodopsin), which is (meta-)stable at liquid nitrogen temperature but which decomposes at higher temperatures, in the dark, through a series of intermediate stages, resulting in the release of all-trans retinal from the apoprotein, opsin. Bathorhodopsin formation is the only photochemical step in the overall reaction and, therefore, merits investigation. Several models for the process have been proposed, and have been critically reviewed, although no consensus yet exists as to the nature or mechanism of formation of the batho intermediate. I report here on the first direct measurement of photon energy uptake during bathorhodopsin formation from bovine rhodopsin, and on its possible significance.     

一种新型咔唑基羧酸配体的合成、晶体结构与光学性质

合成一种新型配体3‐（10‐己基咔唑‐3‐基）丙烯酸（LCOOH）,并通过红外光谱、元素分析、核磁共振、紫外可见光谱、单光子荧光、Z‐扫描技术对其进行分析表征和性质研究,并解析其晶体结构。研究结果表明,该咔唑羧酸配体具有较好的聚集态发光性质,在 DMF 中有高的量子产率（Φ＝10·5％）,同时有良好的非线性光学特性和大的双光子吸收截面（σ＝458·38 GM ）,显示该类化合物在双光子非线性材料领域有潜在的应用前景。