水杨醛缩苯胺类席夫碱构象异构体的稳定性及其非线性光学性质的理论研究

运用量子化学有限场FF/PM3方法,对水杨醛缩苯胺类席夫碱几种异构体稳定构象的能量、结构、非线性光学系数进行了分析,探讨氢键及氢迁移过程对体系稳定性和非线性光学性质的影响.结果表明:水杨醛缩苯胺类席夫碱分子具有较好的二阶非线性光学性质,并可能成为一类良好的光学材料.     

MeO-取代苯二胺类双希夫碱的二阶非线性光学性质的理论研究

采用量子化学有限场FF/HF方法，计算了水杨醛缩苯胺类双希夫碱及春衍生物的电子结构及二阶非线性光学系数。在分子水平上考察了电子给体、受体对二阶非线性光学系数的影响。结果表明，取代衍生物的二阶非线性光学系数均大于非取代母体，其中在苯二胺桥上连有吸电子基，在亚水杨基上连有给电子基，基衍生物的β值最大，为母体分子的5倍。     

共轭杂环对席夫碱体系结构和非线性光学性质影响的量子化学研究

采用量子化学半经验FF/AM1,FF/PM3,ZIDO-SOS方法,讨论了杂环取代对水杨醛缩苯胺结构、电子光谱、非线性光学系数的影响,得到这类化合物的特征吸收峰位于294-303nm,符合非线性光学材料对透明性的要求,且给电性杂环指点入可改善体系的非线性光学性质,是一类有意义的分子设计基团。     

N-亚苄基苯胺衍生物的非线性光学有限场/AM1计算

利用有限场／ＡＭ１方法对具有Ｄ－π－Ａ结构的Ｎ－亚苄基苯胺衍生物的一阶极化率、非线性光学二阶和三阶极化率进行了计算,并考察和讨论了不同取代基对分子的非线性光学性质的影响。     

冠醚修饰的C_(60)吡咯烷衍生物的电子结构和性能

利用AM1方法研究了新型C60 衍生物冠醚C60 吡咯烷 (CFP)的电子结构和性能 .全优化发现CFP具有 4种稳定的异构体 ,其构型中苯环平面与吡咯烷平面的夹角约为± 90° .电子结构研究表明 ,CFP的前线轨道主要由C60 部分决定 ,C60 部分是受电子体 ,而冠醚部分为给电子体 ,存在分子内电荷转移现象 .非线性光学性质的研究表明 ,该分子的二阶非线性光学系数的大小与对硝基苯胺相当 ,且随分子构型的不同有较大变化     

苯并噻二嗪衍生物电子结构和非线性光学性质的研究

运用量子化学PM3方法，对苯并噻二嗪几种衍生物的几何构型、电子结构和前线分子轨道成分进行了分析，研究了电荷分布规律。同时，基于体系中电子转移的特点，利用有限场FF方法探讨了其非线性光学性质的变化。结果表明，苯并噻二嗪分子具有较好的二阶非线性光学性质，并可能成为一类良好的光学材料。     

过渡金属类立方烷原子簇化合物电子结构和二阶非线性光学性质的密度泛函理论研究

采用基于第一原理的含时密度泛函理论(TDDFT)对一系列具有类立方烷簇芯结构的过渡金属簇合物二阶非线性光学性质进行了研究。结果证明, 由于簇芯结构的对称性的影响, 这一类簇分子的二阶非线性光学系数的数值要小于三核欠完整类立方烷体系。通过对电子结构的分析, 发现二阶非线性光学性质主要是由簇芯内电荷的迁移造成的。轨道分析显示, -S原子对于电荷的迁移起主要的传递作用。定域化轨道分析证明簇分子中存在的多中心键有利于簇芯内电荷的迁移。分子模拟的研究表明:虽然类立方烷结构簇分子的值比较小, 但是通过合理的配体设计, 获得具有较大值非线性光学晶体是可能的。     

推拉电子结构手性四配位硼的光学性质

圆偏振发光(Circularly polarized luminescence,CPL)有机分子是一类重要的手性光学材料,在有机光学和有机电子学等领域受到广泛关注。通过引入手性联萘基团和构建推拉电子结构的设计理念同时实施到双硼氮桥联联吡啶单元,发展出了一系列具有推拉电子结构的手性四配位硼分子。结果表明,改变给电子单元可以调节分子的发光现象,含有二苯胺(2a)和咔唑(2b)单元的分子展现出典型的聚集诱导荧光淬灭现象,而含有9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶(2c)单元的分子具有特征的聚集诱导发光性质。手性联萘基团的引入使3个分子具有手性光学性质,展现出圆二色信号和圆偏振发光特性,它们的不对称因子均超过了1×10^-3,另外,改变给电子单元有效调节了手性分子的发光颜色。     

“推拉”型Schiff碱染料LB膜二阶非线性光学性质的研究

具有非线性光学性质（NLO）的“推拉”型结构分子由于在光学通讯、电光器件和激光扫描等光电子领域中具有潜在的应用价值,近十几年已被广泛研究。这类分子的典型结构为D－π-A（D为电子给体,A为电子受体,π为共轭体系）,容易发生分子内的电荷转移而具有大的分子超极化率,有机分子的结构与二阶非线性光学性质（SHG）的相关性在理论和实验方面已有研究,但不同取代位置的电子受体对SHG垢影响的报道则较少。     

具有特殊电子性能的有机固体

本文综述了具有特殊固体电子性能(导电性、铁磁性和非线性光学性质)的有机晶体和高分子化合物的合成、结构和性质,重点在于介绍结构与性能的关系以及这些研究领域的最新进展。     

荧光素及其衍生物电子结构与光谱性质的理论研究

用ZINDO、从头算和密度泛函理论方法研究荧光素及其衍生物的电子结构和光谱性质.计算结果表明母体双阴离子荧光素分子(1)与单(2)、双(3)取代形成的单阴离子荧光素分子的基态电子结构不同,而且1与2和3的基态和激发态的电子转移方向相反.体系1~3的最大吸收波长依次发生红移,与实验结果相符合.     

Dynamical variational approach to non-adiabatic electronic structure

Studying non-adiabatic effects in molecular dynamics simulations and modeling their optical signatures in linear and non-linear spectroscopies calls for electronic structure calculations in a situation when the ground state is degenerate or almost degenerate. Such degeneracy causes serious problems in invoking single Slater determinant Hartree–Fock (HF) and density functional theory (DFT) methods. To resolve this problem, we develop a generalization of time-dependent (dynamical) variational approach which accounts for the degenerate or almost degenerate ground state structure. Specifically, we propose a ground state ansatz for the subspace of generalized electronic configurations spanned on the degenerate grounds state multi-electron wavefunctions. Further employing the invariant form of Hamilton dynamics we arrive with the classical equations of motion describing the time-evolution of this subspace in the vicinity of the stationary point. The developed approach can be used for accurate calculations of molecular excited states and electronic spectra in the degenerate case.     

巴比妥酸苯胺取代衍生物二阶非线性光学性质和电子光谱的INDO/CI研究

利用量子化学密度泛函理论（DFT）B3LYP方法，在6-31G~*基组下对巴比妥酸 苯胺取代衍生物体系BA1～BA5进行几何结构优化，以优化后的构型为基础，应用 INDO/CI方法进行电子光谱计算，并结合实验数据进行了分析，同时应用完全态求 和（SOS）公式计算二阶非线性光学（NLO）系数β_μ,设计的系列体系中β_μ最 大值可达到65.47×10~(-30)esu。进一步探讨了体系的共轭性和烷基取代基链的长 度对二者的影响，结果表明，体系的共轭程度越高，烷基取代基的链长度赵长，体 系β_μ值越大，而λ_max红移。     

酞菁及其不对称取代物的电子结构和非线性光学特 性的理论研究

利用AM1方法计算多种酞菁不对称取代物的电子结构与非线性光学特性,并探讨它们之间的关系。结果表明偶极矩μ,能级差△E~D~A,电荷转移△Q~D~A与二阶非线性光学系数β之间都存在一定的规律性,其中μ与β和△E~D~A与β之间的关系较为明显,并有相似趋势。     

The study of electronic and optical properties of ZnO/MoS2 and its vacancy heterostructures by first principles

Based on the first principles calculation, the effects of vacancies on the structural, electronic and optical properties of ZnO/MoS₂ heterostructure are investigated in this work. The results show that vacancies could exist stably in the heterojunctions and cause a significant decrease in bandgap. ZnO/MoS₂ with an O vacancy maintains semiconductor property with a bandgap of 0.119 eV, while heterostructure with a Zn vacancy exhibits metallic characteristic. Furthermore, the absorption capability of defective heterojunctions has been extended to infrared light region with obvious redshift. To sum up, vacancy engineering effectively changes the electronic and optical properties of ZnO/MoS₂ heterostructure, which provides a feasible approach for adjusting the optoelectronic properties of two-dimensional heterostructures and broadening their application in functional nanoelectronic and optoelectronic devices.     

Changes in the electronic structure and properties of graphene induced by molecular charge-transfer

Interaction with electron-donor and -acceptor molecules such as aniline and nitrobenzene brings about marked changes in the D, G, G' and 2D bands of the Raman spectrum and the electronic structure of graphene, prepared by the exfoliation of graphitic oxide.     

C~6~0-TTF及其衍生物的二阶非线性光学性质的理 论研究

采用ZINDO系列方法优化了环状桥联的C~6~0-TTF分子及其6个衍生物的几何构型,研究了各分子的稳定构型并以稳定构型为基础,计算了这些分子的电子光谱,二阶非线性光学系数β~μ,β~0,及激发态电荷转移,考察了取代基变化对β~μ的影响,并对上述结果在微观上给予了解释。