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．     

环蕃分子及其衍生物非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论计算方法研究了环蕃分子及其衍生物的非线性光学性质,探讨了将其作为非线性光学开关材料的可能性.计算结果表明:当不施加外电场时,该新型分子和设计的衍生物分子均为中心对称结构,其非线性光学响应性质中的第一超极化率为零,对应于分子开关中的"关"状态;而在恰当的外电场强度下,转变为非中心对称结构,并具有很大的第一...     

双异戊烯基黄酮分子的光谱和热力学性质研究

使用密度泛函理论B3LYP方法,对两种双异戊烯基黄酮1R和2分子的几何结构、光谱、热力学性质进行理论计算研究,并基于Tomasi极化统一场模型(PCM)讨论溶剂效应.结果显示,1R和2分子在气相中的最低能量吸收波长分别为325.6和361.9nm,溶剂及其极性大小对1R和2分子的最低能量吸收波长影响很小.298K标准压力下,1R和2分子的气态标准摩尔热力学性质ΔfHθm分别为3455.51kJ/mol和3691.26kJ/mol,ΔfGθm分别为4028.23和4282.98kJ/mol,Sθm分别为834.90和834.97J/mol/K.     

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．     

芘及其衍生物分子的非线性光学性质

使用密度泛函理论和有限场方法在B3LYP/6-311++G~(**)理论水平计算芘及其5个衍生物分子的非线性光学性质.结果显示:芘及其OH—、CH_3O—、F—、C≡N—和CH≡C—基团取代衍生物分子的最低能量电子跃迁均为HOMO到LUMO的π-π~*跃迁.6个分子具有良好的三阶非线性光学性质,引入CH≡C—的分子三阶非线性光学性质最大,为2.7×10~5a.u..     

席夫碱衍生物二阶非线性光学性质的理论研究

以量子化学半经验方法AM1优化构型为基础,利用ZINDO/CI方法研究了两种带有不同取代基的席夫碱分子的电子光谱,同时利用ZINDO/CI-SOS程序计算了它们的二阶非线性光学系数β值,从而探索分子结构与电子光谱及非线性光学性质的关系.理论计算结果表明：在给体受体基团嵌入席夫碱后,其二阶非线性光学系数增大.与席夫碱共轭分子的比较表明,引入给体受体基团的体系有很好的二阶非线性光学性质,可能成为较好的光学材料.     

外场作用下含羟乙基活性基团的噻唑生色分子的光谱和二阶非线性光学性质

在B3LYP/6-31+G*水平上研究了外加电场对具有较好非线性光学性质的含羟乙基活性基团的噻唑生色分子结构和光谱与二阶非线性光学性质的影响.结果表明,随着外加电场的增大,最强红外吸收的强度明显减弱,最高占据轨道能量降低,最低空轨道能量升高,能隙增大,电子的最大吸收波长减小,二阶非线性光学性质减小.     

2-氨基噻唑偶氮苯衍生物的三阶极化率

为了从理论上系统研究2—氨基噻唑偶氨苯衍生物的三阶非线性光学(NLO)性质，采用MOPAC6．00程序中的PM3／Finite Field(FF)方法，计算了三阶非线性光学系数(γ)和最大吸收波长(λmax)，发现这类分子在具有较大γ值的同时，具有高的热稳定性和可加工性，是一类很有应用价值的三阶非线性生色团分子．讨论了偶合组分上邻位和对位取代基对γ和λmax的影响，得出可适用于半导体激光器的一类生色团分子．     

1-(芘-1-基)-2-(苯并噻唑-2-基)乙烯分子二阶非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论方法优化了1-(芘-1-基)-2-(苯并噻唑-2-基)乙烯分子及理论设计的八种分子结构,采用有限场方法计算了所有分子的线性极化率和一阶超极化率,并应用含时密度泛函理论计算了分子的电子光谱,分析了分子异构、官能团和原子替换对分子二阶非线性光学性质的影响.结果表明,分子异构对一阶超极化率具有重要影响,官能团的引入可以显著提高分子二阶非线性光学性质,苯并噻唑基团中氮或硫原子的替换导致一阶超极化率大幅度减小.     

竹红菌甲素(HA)线性光学性质及双光子吸收特性研究

采用吸收光谱、荧光光谱和上转换荧光实验方法研究了竹红菌甲素的线性光学性质及双光子吸收特性,并从分子内氢键及PZ-л共轭结构理论对实验数据进行了分析,结果表明竹红菌甲素HA的激发态吸收应为双光子吸收,该材料作为非线性光学材料存在一定潜力.     

4-溴查耳酮的二阶非线性光学性质研究

计算了4－溴查耳酮（PBC）的二阶非线性光学系数β，测量了其二次谐波产生（SHG）效率和截止吸收波长λcut-off并了PBC的微观和观非线性效应之间的关系，结果表明，PBC有很强的SHG效应和较短的截止吸收波长，Br取代基和晶体中分子的趋向在影响材料的非线性和透光性方面起着重要作用。     

偶氮聚合物的热致非线性光学特性研究

利用z扫描技术研究了一种偶氮聚合物在连续激光作用下的热致非线性光学特性,并根据实验结果计算了偶氮聚合物的热光系数dn/dT和热致非线性折射率n2.由实验结果,发现样品的热光系数和热致非线性折射率与激发波长及样品在该波长下的线性吸收的强弱有关.     

双偶氮蒽醌衍生物分子的电子光谱与三阶非线性光学性质

采用密度泛函理论B3LYP方法和6-311+G(d)基组对5个双偶氮蒽醌衍生物分子进行结构优化与频率计算,运用含时密度泛函理论(TD-DFT)对其最稳定构型进行吸收光谱计算,并采用有限场(FF)方法及自编程序计算其三阶非线性光学性质(NLO).结果表明,组成双偶氮蒽醌衍生物分子的三个环不共面.在偶氮苯对位对称地引入不同的给电子基团,随给电子能力增强(按a-b-c-d-e顺序),分子的共面性增强,HOMO和LUMO本征能量值均升高,能隙降值依次减小,最低能量吸收波长明显红移,分子的三阶NLO系数)增大.尤其是引入强供电子基(如-N(CH3)2与-NHCH3),能显著增大分子的三阶NLO系数).因此,在双偶氮蒽醌的偶氮苯对位对称地引入较强的供电子基,可以设计成为良好的三阶非线性光学材料.     

四种三联噻吩基查尔酮衍生物异构体的合成与性质

合成了四种三联噻吩基查尔酮衍生物3a-3d,它们属于同分异构体,含有多芳环大π电子共轭体系结构,有着较大的共轭效应;线性光学性质表明,3b既有最大的紫外吸收波长,又有较大的荧光强度;DSC/TG曲线显示,3a-3d失重都在100℃以上才有所表现,对热稳定性良好;理论计算结果表明,电荷转移均可在3a-3d分子内发生,其中3b表现最好,极化率最大,预示着具有良好的非线性光学性能。     

查尔酮及其衍生物的电子光谱和非线性光学性质的量子化学计算研究

以量子化学半经验方法AM1优化构型为基础,利用ZINDO/CI方法研究了查尔酮及其衍生物的电子光谱, 同时利用ZINDO/CI-SOS程序计算了它们的二阶非线性光学系数β值,从而探索分子结构与电子光谱及非线性光学性质的关系.理论计算结果表明:查尔酮及其衍生物分子内存在较强的分子内电荷转移.体系共轭程度越高,体系的β值越大同时λmax发生红移.     

单嘧磺隆分子的结构与热力学性质的理论计算

在B3LYP/6-31G*水平对单嘧磺隆分子进行几何优化和频率计算.计算结果表明,该分子中存在N—H…N分子内氢键,从而使分子更加稳定.使用含时密度泛函理论方法计算第一激发态的电子垂直跃迁能,得到最低能量激发的吸收波长为339 nm,溶剂效应使其蓝移.在298.15 K,标准压力下,该化合物分子的生成反应为放热的自发过程,标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能分别为-939.910和-588.470 kJ.mol-1.     

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.     

一种二茂铁衍生物的一阶超极化率的色散关系

在含时杂化密度泛函理论的水平上,研究了二茂铁分子的非线性光学性质．计算结果表明,在低能量范围内,二茂铁分子存在一个电荷转移态．利用两态模型计算了分子的一阶非线性超极化率陆,并讨论了基矢效应和陆的色散关系,计算结果与实验结果符合得较好。     

1,3取代方酸分子非线性光学性质的有限场方法研究

为了进一步研究方酸及其衍生物的非线性光学性质 ,设计了给电子和吸电子基团取代的 1,3位取代方酸小分子 ,用FF AM1方法对其非线性光学性质进行了计算 .结果表明 ,与典型D -π -A结构的分子对硝基苯胺 (PNA)相比 ,多数方酸衍生物具有更强的光学非线性 .     

新型聚吡咯衍生物的大三阶非线性光学效应

制备了一种新型大π共轭高分子聚吡咯 { 2 ,5 二 [(对硝基 )苯甲烯 ]} (PPNB)的纳米薄膜 ,采用激光纵向扫描法研究了其三阶非线性光学性质 .测量了其非线性折射率和三阶非线性极化率 .研究发现该聚合物具有大的三阶非线性光学响应 ,其非线性折射率 (esu)为 1 4 7× 10 - 5,三阶非线性极化率 (esu)为 1 4 4× 10 - 8.从UV vis NIR吸收光谱可知 ,在波长为 532nm的激光照射下 ,PPNB的非线性吸收是双光子吸收 .对比PPNB的纳米薄膜和溶液的三阶非线性极化率和非线性折射率 ,发现纳米薄膜的三阶非线性极化率比溶液的高 2至 3倍 ,而非线性折射率则很接近 ,表明纳米薄膜的双光子非线性吸收比溶液强烈