Responsive mechanism of 2-(2'-hydroxyphenyl)benzoxazole-based two-photon fluorescent probes for zinc and hydroxide ions

Response theory is used to investigate one- and two-photon absorption(TPA) as well as the emission properties of a series of potential zinc ion and pH sensitive materials containing 2-(2’-hydroxyphenyl)benzoxazole(HPBO) end groups.Special emphasis is placed on the evolution of their optical properties upon combining with zinc ions or deprotonation.Our calculated results indicate that upon combining with zinc ions or deprotonation,these HPBO derivatives show drastic changes in their one-photon absorption(OPA),emission,and TPA properties.Moreover,the mechanisms of the probes are analyzed and found to be an intramolecular charge transfer.These compounds are thus proved to be excellent candidates for two-photon fluorescent zinc and pH probes.     

飞秒脉冲激光啁啾对4,4’-二(二正丁胺基)二苯乙烯的光限幅及动态双光子吸收的影响(英文)

通过采用预估矫正的时域有限差分方法(FDTD)数值求解Maxwell-Bloch方程,研究飞秒啁啾脉冲激光在4,4’-二(二正丁胺基)二苯乙烯(BDBAS)分子介质中的光限幅行为(OL)和动态双光子吸收(TPA)截面.计算表明啁啾率的符号和大小都对频谱演化和光限幅行为产生影响.啁啾率的符号决定频移的方向:正啁啾对应频谱蓝移,负啁啾对应频谱红移.随着啁啾率绝对值的增大,频移更加明显,光限幅窗口变窄,同时出射光强饱和值变大.有趣的是,当负啁啾降低到一定值(-0.025/fs2)时,出现自感应透明(SIT)现象.另外,动态双光子吸收截面在考虑啁啾效应的情况下减小.本研究提供了一种控制非线性光学吸收的方法.     

侧基对π-π耦合双分子结电输运性质的影响

从第一性原理出发，利用杂化密度泛函理论，结合弹性散射格林函数方法，我们研究了侧基对OPE（Oligophenyleneethynylene）双分子结电输运性质以及两分子间的π-π耦合作用的影响。研究表明，苯环上的侧基影响了两分子间的π-π耦合强度。当侧基为氧甲基时，侧基提高了分子间的π-π耦合作用，促进了分子间电荷的传输。当侧基为叔丁基时，侧基降低了π-π耦合作用，不利于分子间电荷的传输。理论计算结果解释了实验结果。     

D-A型二噻吩并磷杂茂衍生物分子的双光子吸收性质

在密度泛函理论理论水平上,采用响应理论方法计算了一系列2,6-donor-acceptor二噻吩并磷杂茂衍生物分子的单、双光子吸收性质.理论计算结果表明该系列分子都具有较大的双光子吸收截面,并且分子中心的磷原子无论被氧化还是金属配合,其双光子吸收截面几乎保持不变.此外,还考虑了溶剂效应对分子光学性质的影响,研究表明分子能级发生了溶剂化蓝移,并且分子的单光子和双光子吸收性质随着溶剂极性表现出非单调变化.     

不同构型罗丹明分子拉曼光谱的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了罗丹明6G、罗丹明123和罗丹明B分子的拉曼光谱. BP86泛函计算的罗丹明系列分子的阳离子在气相中的拉曼光谱与相应的分子在水溶液中的实验光谱符合很好. 结果显示氯离子以及氢键的引入对罗丹明B分子的拉曼光谱有较明显的影响,该影响可以部分地解释罗丹明B分子在水溶液中和在金表面上拉曼光谱的不同. 精确描述罗丹明分子在金属表面的表面增强拉曼光谱,需要考虑由界面相互作用而导致的变化.     

溶剂对N-{4-[(反式)-2-(4-硝基苯基)乙烯基]苯基}-N,N-二苯氨基分子双光子吸收特性的影响

在从头计算的基础上,利用两态模型对溶剂对N-{4-[(反式)-2-(4-硝基苯基)乙烯基]苯基}-N,N-二苯氨基分子双光子吸收特性的影响进行了理论研究.计算结果表明,溶剂对该分子的双光子吸收截面影响较大,双光子吸收截面随着溶剂极性的增加而增加.     

Jaynes－Cummings模型中辐射场的振幅N次方压缩特性

本文研究了一初始处于激发态的二能级原子与相干态光场相互耦合的Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中场的振幅Ｎ次方压缩特性，给出了其压缩度随光场的初始平均光子数和压缩阶数的变化规律。     

4，4′-二甲氨基二苯乙烯双光子吸收理论研究——溶剂效应

对最近实验室合成的分子材料4，4′-二甲氨基二苯乙烯的双光子吸收特性在从头计算的基础上进行了理论研究。理论模型是建立在密度泛函理论的基础上的。利用含时的密度泛函理论来计算分子的非线性光学性质，而溶剂效应则通过自洽响应场方法的极化连续模型来模拟。计算结果表明，三态模型可以很好地给出该分子在低激发态范围内的双光子吸收截面。随着溶剂极性的增加，单光子波长红移，双光子吸收截面增加。双光子吸收截面的大小和实验给出的结果符合得较好。     

分子和金表面相互作用的第一性原理研究

从第一性原理出发利用密度泛函理论研究了 4 ,4′ 二巯基联苯分子和金表面的相互作用 ,并利用了前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数. By using density functional theory, we have investigated the interaction between a thiol-phenyl molecule (4-4′-dimercaptodibenzene) and a gold surface. The frontier orbit theory and the perturbation theory are also employed to determine quantitatively the constant of interaction energy. The results show that the bonding between the sulfur atom and the gold atoms corresponds mainly to the covalent bond and some molecular orbits are extended over the molecule and gold cluster which certainly give channels...     

有机铁磁界面自旋极化接触构型效应

基于第一性原理,研究了三种不同的接触构型垂直吸附在镍表面的苯双硫分子的界面自旋极化.结果表明界面自旋极化强烈依赖于接触构型,接触构型的变化可使自旋极化由正值变为负值.通过分析投影态密度,发现界面处镍原子的3d轨道与硫原子的sp³杂化轨道发生了轨道杂化.模拟机械可控断裂结实验中的界面吸附构型,根据计算的界面自旋极化,利用Julliere模型得到磁电阻约为27%,与实验测量结果较为符合.