研究目的
采用密度泛函理论研究供体-受体Stenhouse加合物(DASAs)的二阶非线性光学性质,重点关注化学取代基与NLO响应之间的关系,包括溶剂和频率效应。
研究成果
DASA分子在开环与闭环结构间展现出显著的超极化率差异,使其成为高效的非线性光学开关。第二代DASA因具备更强的响应特性和对比度,在光响应型非线性光学材料应用中展现出最大潜力。后续研究应开展实验验证及自组装单分子层相关研究。
研究不足
依赖于计算方法(DFT和TDDFT),可能存在近似性;未包含实验验证;溶剂模型基于连续介质,而非原子级;仅限于所研究的特定DASA衍生物。
1:实验设计与方法选择:
采用M06泛函进行几何优化的密度泛函理论(DFT),以及使用M06-2X泛函计算一阶超极化率张量的含时密度泛函理论(TDDFT)。通过可极化连续介质模型(PCM)处理溶剂效应。
2:样本选择与数据来源:
以巴比妥酸(BA)或梅尔德里姆酸(MA)为受体、多种供体(化合物00-10)构成的两类DASA分子体系。
3:实验设备与材料清单:
仅使用计算方法,未涉及实体设备。采用Gaussian 09软件包。
4:实验流程与操作步骤:
通过M06/6-311G(d)基组进行几何优化,频率计算验证能量极小值,TDDFT计算超极化率与激发特性,采用甲苯、二氯甲烷和水的PCM模型包含溶剂效应,1907纳米波长下的动态非线性光学计算。
5:数据分析方法:
基于推导公式与单位球表示法,分析超极化率分量、各向异性因子、退极化比及开环/闭环构型差异。
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