侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺薄膜的制备及其三阶非线性光学和光存储性能的研究

将4,4'-二氨基三苯甲烷(DTM)单体与均苯四甲酸酐(PMDA)进行缩聚反应,再与对-硝基苯基重氮氟硼酸盐进行重氮偶合反应,然后经酰亚胺化合成了侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺非线性光学材料(NLOPI).通过红外光谱对产物进行了结构表征.对产物的紫外-可见吸收光谱研究发现,在330和490nm处出现侧链偶氮苯发色团的特征吸收.通过简并四波混频方法(DFWM)测定侧链含偶氮苯发色团的聚酰亚胺薄膜的三阶非线性极化率χ⁽³⁾=4.58×10^-18m²/W.在DFWM中,前向泵浦光I_f和探测光I_p是主要的写入光,而后向泵浦光I_b是主要的读出光.证实了光致偶氮分子的顺反异构能够导致光信息存储的特性.     

含噻吩环的新推-拉型多环电光聚合物中间体的三阶非线性光学系数的理论研究

以INDO/SCI方法为基础,利用完全态求和(SOS)公式,计算了一系列新推-拉型多环电光聚合物中间体的三阶非线性光学系数γ(一ω;ω,-ω,ω)和γ(0;0,0,0),研究了γ与分子骨架、给受取代基和噻吩环数目(共轭分子链长的关系)及其与外场频率的关系,表明在链不十分长时,γ与链长的2.69次方成正比。     

多取代巴比妥酸系列衍生物三阶非线性光学性质的理论研究及分子设计

在 ZINDO方法基础上 ,按完全态求和 (SOS)公式编制了计算三阶非线性光学系数γijkl的程序 ,研究了多取代巴比妥酸系列衍生物分子的结构 ,光谱和三阶非线性光学系数 γ(- ω;- ω,ω,ω) ,γ(0 ;0 ,0 ,0 ) .除了通常的 D- π- A结构外 ,还研究了 D- A-D结构 .对这些 NL O生色团分子的结构与三阶 NLO性质的关系给予系统的理论研究 .考察了给体 ,桥 ,受体变化 ,D- π- A结构及 D- A- D结构对 γ的影响 ,结论是 :1 .氧代巴比妥酸受体三阶 NLO系数高于硫代巴比妥酸受体 . 2 .芳基给体取代基与烷基给体取代基相比 ,不仅热稳定性高于后者 ,而且 γ值亦高于后者 ,从而设计了一系列有实际应用价值的热稳定性好、有优良非线性光学性质的分子     

C50富勒烯及其二聚物C100、C101的光学性质

运用B3LYP方法在6-31G*基组水平上对C50富勒烯以及它的两个不同二聚物C100、C101的几何构型进行了全优化. 在优化所得构型的基础上, 采用TDB3LYP方法在3-21G*基组水平上对其激发态性质、电子吸收光谱进行了研究, 根据计算得到的态态间跃迁偶极矩和跃迁能等数据, 结合使用态求和公式进一步计算得到了它们不同光学过程中的三阶非线性极化率. 结果表明, 当C50富勒烯二聚以后, 其电子吸收光谱的最大波长吸收峰发生了明显的红移, 三阶非线性极化率有了较大的提高. 其中, [5,5]-[5,5]哑铃型二聚物C101有着比[2+2]闭环型二聚物C100更大的三阶非线性极化率.     

X~mAl~nH~m(X=Cl)稠环类苯休合物的化学键性质

用HF和DFT的B3LYP方法,在6－31G*水平上,首次对X~mAl~nH~m(X=Cl,H;n=3,5,7,8,10,12;m=3,4,5,6,)稠环类苯化合物的几何构型、红外光谱和化学键性质进行了研究,并与相应的X~mC~2nH~m稠环化合物苯、萘、菲、芘、苝和蔻的结? 棺髁吮冉希峁砻鳎琗~mAl~nH~m与X~mC~2nH~m具有相同的几何构型,随着配? 辉佑牍羌茉邮萊的增大,Al--N键能逐渐增大,键长逐渐减小位原子X对? 羌芑Ъ麬l----N或C－C的影响较小。     

呋喃同系物C4H4X(X=O,S,Se,Te)三阶非线性光学性质的理论方法比较研究

用ab initio HF，MP2和DFT三种方法的计算结果，根据完全态求和公式自编程序计算了呋喃同系物的三阶非线性光学极化率．结果表明随着杂原子序数的增大，体系的三阶非线性极化率也随着增大，从对称性出发，利用二态模型讨论了体系光学非线性增大的原因．     

X~mAl~nH~m(X=Cl)稠环类苯休合物的化学键性质

用HF和DFT的B3LYP方法,在6－31G*水平上,首次对X~mAl~nH~m(X=Cl,H;n=3,5,7,8,10,12;m=3,4,5,6,)稠环类苯化合物的几何构型、红外光谱和化学键性质进行了研究,并与相应的X~mC~2nH~m稠环化合物苯、萘、菲、芘、苝和蔻的结? 棺髁吮冉希峁砻鳎琗~mAl~nH~m与X~mC~2nH~m具有相同的几何构型,随着配? 辉佑牍羌茉邮萊的增大,Al--N键能逐渐增大,键长逐渐减小位原子X对? 羌芑Ъ麬l----N或C－C的影响较小。     

内含C_(60)的环状卟啉锌双体超分子的结构、电子光谱及三阶非线性光学性质的理论研究

用半径经验AM1和MP3方法研究了内含C_(60)的环状卟啉锌双体的稳定几何构型 。用ZINDO-SOS方法对分子的电子光谱，三阶非线性极化率进行了计算。该分子在 不同的外场频率下，三阶非线性极化率为48.23 * 10~(-34) - 65.15 * 10~(-34) esu，将是一种有很好应用前景的非线性光学材料。     

含长链β-二酮环金属铂配合物的电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究

在B3LYP/LanL2DZ(6-31＋＋G**)理论水平对标题化合物进行结构优化和电子光谱与二阶非线性光学性质计算. 结果显示, 重金属的配合导致Pt原子与苯环, 吡啶环, β-二酮羰基环构成较大的共轭体系, 使得分子由基态到第一激发态的p→p*和n→p*跃迁伴随MLCT电荷转移, 对应的最大吸收波长在406 nm左右, 属于近紫外区, β-二酮碳链的长度对结构和电子光谱影响很小, 与实验结果一致. 长链β-二酮环金属铂配合物分子具有较好的非线性光学性质.     

双核金属茂合物Zn2(η5-E5)2(E=N, P, As, Sb)电子结构和三阶非线性光学性质的理论研究

运用密度泛函PBE0方法研究了双核金属茂合物Zn2(η5-E5)2(E=N, P, As, Sb)的电子结构, 运用自然键轨道(NBO)方法对该体系的电荷分布及成键特征进行了分析. 此类体系中存在Zn—Zn的σ单键, 为近似纯s成分的成键方式. 用含时密度泛函理论(TDDFT ) 完全态求和(SOS) 方法计算了该体系的三阶非线性光学系数, 结果表明, γ值与最大吸收波长λmax成正比, 在各个分量中, 对〈γ〉起主要贡献的是γzzzz, 最大吸收波长对应的电子跃迁是从Zn—Zn的σ成键轨道到Zn—Zn的σ*反键轨道.     

两个新颖原子簇化合物的合成及三价非线性光学吸收性质

通过低热固相反应,我们合成了蝶型簇合物[MoOS~3Cu~2(PPh~3)~2(Py)~2](1),该簇合物与PPh~3反应,可以得到另一个新的簇合物[MoOS~3Cu~2(PPh~3)~3(Ph)](2)。使用Z-扫描方法测试这两个化合物的三阶非线性光学性质,发现它们都有较强的非线性光学吸收性质,非线性光学吸收系数分别是1.5×10^-^1^1mW^-^1和3.3×10^-^1^0mW^-^1。     

酞菁和酞菁铜的三阶非线性光学性质

用INDO/SDCI方法研究了酞菁和酞菁铜的电子结构, 紫外-可见光谱, 三阶非线性光学系数及其色散效应, 发现酞菁铜中Cu^2+对γ的贡献很小, 故酞菁与酞菁铜的γ几乎相等, 我们的计算结果对此进行了合理的解释。