Theoretical Insights into the Substituent Effects on the Fluorescence of Boron Complexes of 2-(Benzothiazol-2-yl)phenols: a Quantum Mechanics Study

The performance of organic fluorescent materials can be improved by chemical substitutions with auxochrome groups such as amino to increase solubility, alter emitting color, or modify film quality. The complex 6,6-difluoro-6-bora-5-oxa-11-thia-6 a-aza-benzo[a]fluorine(BOBTP) and its derivatives, which possess excellent luminescent property at room temperature, were theoretically simulated by density functional theory. The geometries of the ground state and the first excited state of BOBTPs complexes were investigated and their bond parameters were obtained. Further, these bond parameters are compared with each other, and the computational wavelengths of maximum absorption and emission of studied complexes match up with the experimental values. It was found that amino substituent bonding to appropriate positions of BOBTP can reduce the reorganization energy significantly, which is ascribed to electron-donating effect of the amino group. The reorganization energy also plays an important role in the fluorescence quantum yield of all the BOBTPs. In particular, the radiative decay of complexes 3 and 4 is dominant due to the smaller reorganization energies, so their fluorescence quantum yield is almost 1, on the contrary the non-radiative decay and intersystem crossing rate of both the 1 and 2 can not be ignored for the larger reorganization energies, and the corresponding fluorescence quantum yields were calculated when the radiative decay rate(kr) and nonradiative decay rate(k(nr)) were taken into account.     

基于离子注入技术的ZnMnO半导体材料的制备及光谱表征

通过离子注入技术制备了ZnMnO半导体材料，研究离子注入剂量与退火对材料光谱性质的影 响.Raman光谱研究发现，575cm^-1处声子模展宽是由高剂量Mn注入引起的缺陷所 致，退火样品528cm^-1振动模来自Mn相关的杂质振动.室温光致发光谱表明，退 火对高剂量注入样品的可见发光带有增强作用. 关键词： ZnMnO 离子注入 Raman光谱 室温光致发光     

PrBa2Cu3O6+x(x=1,0.3)中Pr价态随氧含量的变化

报道了陶瓷和c轴取向薄膜 PrBa₂Cu₃O_6+x(x=1,0.3)材料的红外反射光谱，通过比较区分出该材料的沿着c轴振动和沿着a-b平面振动的声子模，PrBa₂Cu₃O_6+x和RBa₂Cu₃O_6+x(x=1-0,R=Y和稀土元素)有类似的晶体结构，分析和比较它们的声子谱，其中尤其是Pr和Y,Pr和其它稀土元素 关键词：     

几种含吡啶环的双醛腙类化合物的结构与光谱性质

采用DFT/B3LYP方法在3-21+G基组下对4种含吡啶环的双醛腙类化合物进行基态(S0)构型优化, 并用单组态相互作用方法(CIS)优化四种化合物分子的激发态(S1)结构, 从理论上探讨了四种化合物的分子轨道能量、电子吸收和发射光谱等性质与结构的关系, 并与实验值进行了对比, 发现理论计算数据能够与实验结果基本一致. 通过对分子中前线轨道能量的计算, 揭示了不同取代基对材料光电活性的影响, 即分子中的共轭体系增大, 吸收光谱波长也随之红移. 根据化合物的吸收和发射光谱的计算数据推测化合物D是这四种化合物中最可选的电子传输材料及光活性材料.     

2-苯基苯并噁唑的光解反应

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维对光较为敏感,在紫外光照射下会发生降解.本文研究了该纤维的单体2-苯基苯并噁唑(PO)的初级光化学反应机理.当PO分子吸收一个光子而跃迁到第一激发态后,克服25.59kJ·mol-1能垒而越过过渡态,此时噁唑环打开,且两个苯环形成大约90°的二面角而得到产物,该产物可进一步与空气中的水发生次级反应.计算结果表明在第一激发态上噁唑开环反应很容易,但在基态势能面并没有发现噁唑的开环路径.分子中的原子(AIM)的计算结果与上述分析过程相吻合.     

5,7′-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其金属有机配合物的密度泛函和自然键轨道及电子密度拓扑理论研究

采用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G水平上对5,7′-(亚甲胺基)-二-羟基喹啉及其3种金属M(M=Zn, Mg, Be)有机配合物M(5,7′-Iminomethylq2)2的结构进行了全优化, 并用TDDFT方法计算了吸收光谱. 同时, 利用自然键轨道理论(NBO)和电子密度拓扑分析(AIM)方法对分子内氢键进行了分析. 结果表明, 光谱计算值与实验值基本符合, 该类化合物均具有较大的电子亲和能, 改变中心金属原子对配合物吸收光谱性质的影响不大. 和5,7′-Iminomethylq2相比, M(5,7′-Iminomethylq2)2的吸收光谱产生明显红移. 5,7′-Iminomethylq2及其M(5,7′-Iminomethylq2)2分子内存在较强的氢键, 可形成三元环, 五元环和六元环. 分子内氢键的存在使分子的稳定性增加.     

中波HgCdTe双色红外探测器优化模拟计算

针对光伏型中波HgCdTe双色红外探测器作了优化模拟计算，器件采用典型n-p-p-p-n结构和同时工作模式，建立的二维模型考虑了辐射复合、俄歇复合和Shockley-Read-Hall(SRH)复合三种复合机理，以及深能级辅助隧穿和带间直接隧穿效应，载流子穿过阻挡层势垒的隧道效应采用传递矩阵法计算.分析了双色器件光谱响应随吸收区SRH复合少子(电子)寿命的变化关系，以及串音与阻挡层组分的关系.模拟结果显示，随吸收区少子寿命变短，量子效率迅速下降；为了使器件有较高的量子效率，HgCdTe材料的SRH复合电子寿命应该至少在10ns以上.随阻挡层组分增大，势垒增高，串音迅速减小，大约在阻挡层组分差为0.03时下降到光学串音决定的稳定值，得出了抑制电学串音，阻挡层组分差的临界值为0.03. 关键词： HgCdTe中波双色红外探测器 光谱响应 光谱串音 少子寿命     

二维碳纳米薄膜制备的新途径——由自组装膜到石墨烯

本文描述了芳香族分子作为自组装单分子膜(SAMs)前驱体在电子辐照下引发芳香基团交联,在真空或惰性气氛中转化为具有较高热稳定性的碳纳米薄膜(CNMs)。CNMs具有足够的机械强度,可从其基底表面转移作为独立的薄膜材料,经高温淬火后转化为石墨烯。根据制备条件,如芳香分子前驱体的化学结构、电子辐照和淬火参数等,可以调整所制得的石墨烯的形状、结晶度、厚度、孔径等各种性能。各种芳香族硫醇,如低环及多环芳烃碳氢化合物,获得的CNMs的结构和功能由其单分子膜的结构所决定。本文详细讨论了电子辐射诱导SAMs芳香分子交联反应的机理。CNMs/石墨烯异质结构的非破坏性化学功能化组装为CNMs/石墨烯在电子、光子器件以及生物膜中的应用开辟了一条灵活的途径。     

TD-DFT Study on the Electronic Spectrum Properties of 2,7′-(Ethylene)-bis-8-hydroxyquinoline and Its Derivatives

The structures of 2,7′-(ethylene)-bis-8-hydroxyquinoline and its derivatives were optimized at the ground states using ab initio HF and B3LYP methods. At the same time, the molecular structures of the first singlet excited state for 2,7′-(ethylene)-bis-8-hydroxyquinoline and its derivatives were optimized by CIS/6-31G(d). The absorption and emission spectra based on the above structures were obtained by the time-dependent density functional theory (TD-DFT) by the B3LYP method with the 6-31G(d) basis set. The calculated results of luminescence originate from the electronic transition from the hydroxphenol ring of 8-hydroxyquinoline A to the pyridine ring of 8-hydroxyquinoline B. Their luminescence wave bands can be tuned by different substituents on the ligand of 8-hydroxyquinoline.     

三元合金Ga_(0.52)In_(0.48)P的喇曼散射谱

采用室温下微区Raman散射方法 ,观测到了GaInP2 的LO双模行为和禁戒的TO模 ,由于晶格有序导致晶体对称性从Td 降低为C3v,从而使禁戒的TO模变为Raman活性。在所有的样品中都观测到了由晶格无序激活的DALA模。在有序样品中 ,除观测到了二级Raman散射峰LO1+LO2 以外 ,还观测到了由超晶格效应所导致的FLA折叠模和LO模的分裂。对LO模峰谷比b/a的分析表明 ,随着晶格有序度的增加 ,b/a值减小。这是因为 :一方面主要是由于禁戒的TO模变为Raman活性所引起的 ,另一方面 ,还可能有LO1模和LO2 模分裂的贡献。在实验上 ,可以用b/a值或FLA的强度来表示样品的有序度。