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扩展型TPA-喹唑啉酮衍生物的简易合成及其非线性光学性质
摘要： 本研究合成了四种含三苯胺(TPA)基团的新型喹唑啉酮(QZ)化合物(QZC、QZC-1、QZC-2、QZC-3)，用于三阶非线性光学(NLO)响应应用。提出了一种两步合成新设计：第一步通过Ullmann反应制备QZ，第二步采用Suzuki交叉偶联反应连接QZ与取代三苯胺(TPAs)获得目标产物。电化学测量数据表明，通过引入和修饰给电子基团可轻松调控HOMO和LUMO能级。Z-扫描技术评估的NLO性质显示：苯环作为π桥的引入可降低电子从基态到激发态的跃迁能，而TPA基团中添加的甲氧基能促进ICT效应并提升分子的三阶NLO性能。理论计算结果与电化学及NLO数据高度吻合。研究表明基于QZ的材料在集成化NLO器件中具有应用潜力。
关键词： 荧光、光物理性质、扩展喹唑啉酮衍生物、三阶非线性光学材料、Z-扫描技术
更新于2025-11-19 16:46:39
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糠基铵2-氯-5-硝基苯甲酸盐单晶的生长、光学、力学及非线性光学特性
摘要： 糠基铵-2-氯-5-硝基苯甲酸盐（FC）是一种具有增强三阶非线性的现代化有机材料。采用乙醇-水混合溶剂（1:1）缓慢蒸发法，获得了尺寸为17×4×2 mm3的FC晶体。粉末XRD分析中的精确峰揭示了该化合物的结晶特性。通过XRDA软件对粉末XRD数据计算得出晶格参数（a=11.77±0.012 ?，b=6.84±0.012 ?，c=16.33±0.028 ?，体积=1342 ?3）。该FC晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c。紫外-可见光谱显示FC晶体的截止波长为325 nm，带隙为3.57 eV。根据Wemple和Di Domenico单振子模型计算得出色散因子Eo和Ed分别为4.24 eV和15.20 eV。由此计算出振子强度值为64.5134 (eV)2，光谱矩M?1=3.580 (eV)2，M?3=0.198 (eV)2。FC晶体在532 nm处的光学电导率（σ）为0.21×101? s?1。当FC样品在325 nm激发时，光致发光光谱中出现691 nm的红光发射峰。FC晶体的单脉冲激光损伤阈值（LDT）为14.40 GW/cm2。通过Z扫描技术测得分子三阶光学极化率（χ(3)）为4.02×10?? esu，二阶超极化率（γ）为2.64×10?3? esu。利用Z扫描技术获得的实部（Re χ(3)=0.19×10?? esu）和虚部（Im χ(3)=0.19×10?? esu）计算得出耦合因子（ρ*）为0.047。50°C时的比热容（Cp）为1.5810 (J·g?1·K?1)，热扩散率（α）为1.750×10?? m2/s，据此推算热光系数为5.34×10?? K?1。FC的最大输出功率体现了其光学限幅特性。
关键词： 三阶极化率、光学限幅、溶液生长法、光学材料、Z-扫描技术
更新于2025-09-23 15:22:29
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含ESIPT核心的苯并噻唑吡唑发光偶氮染料：线性与非线性光学性质、Z扫描、光限幅、激光损伤阈值及对比性DFT研究
摘要： 分析了"含ESIPT核的苯并噻唑-吡唑基偶氮染料"位置异构体的"线性和非线性光学(NLO)特性"。这些染料在乙腈中具有75 nm斯托克斯位移的发光性能。通过循环伏安法(CV)进一步利用光谱特性计算带隙，DFT与CV所得带隙值高度吻合。比较了六种不同泛函的垂直激发能与实验吸收最大值。采用Z扫描技术测得丙酮、乙醇和DMSO溶剂中的非线性吸收系数(b)、非线性折射率(?2)、三阶非线性光学系数(c3)及光限幅(OL)性能，结果优于既有报道染料。激光损伤阈值(LDT)达7.9×1013~9.7×1013 W/m2的理想范围。热重分析(TGA)表明这些化合物适用于电子和光学器件构建中的高温工艺。染料几何结构在"B3LYP/6-311+G(d,p)"水平优化，通过密度泛函理论(DFT)呈现分子静电势(MEP)和前线轨道(FMO)以获取结构信息。计算了两种分子的新型亲电性描述符"超硬度"以评估稳定性。采用全局杂化(GH)泛函(B3LYP、BHandHLYP)和长程分离杂化(RSH)泛函(CAM-B3LYP、uB97、uB97X及uB97XD)计算线性和NLO特性，其中uB97泛函测定b?和γ更优。同时揭示了"偶极矩(m)"与"线性极化率(α)"的直接关联。这些染料有望成为光电子应用中极具吸引力的NLO发色团。
关键词： 激发态分子内质子转移、非线性光学、Z-扫描技术、激光损伤阈值、密度泛函理论、发射型偶氮染料、苯并噻唑-吡唑
更新于2025-09-11 14:15:04
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硫脲-4-二甲氨基苯甲醛的晶体生长、Hirshfeld表面分析、DFT研究及三阶非线性光学研究
摘要： 本研究探讨了硫脲-4-二甲氨基苯甲醛（TDA）晶体的生长与表征。分子几何结构与实验及理论（HF和DFT）键长、键角数据高度吻合。X射线衍射研究表明该晶体属单斜晶系，并对实验与精修数据进行了讨论。采用Hirshfeld表面分析直观阐释了分子间相互作用。通过FT-IR和FT-Raman光谱研究了TDA晶体的振动归属，其结果与密度泛函理论计算相符，与实验数据一致性良好。采用TD-DFT方法结合HOMO-LUMO计算确定了前沿分子轨道能隙。运用Z扫描技术对TDA有机晶体的三阶非线性光学特性进行研究，并计算了非线性折射率与线性折射率等光学参数。
关键词： Z-扫描技术、密度泛函理论、赫希菲尔德表面分析、X射线衍射、分子几何学。
更新于2025-09-10 09:29:36
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新型三阶非线性光学材料——4-乙酰苯胺磷酸二氢盐（4AADP）单晶的合成、晶体生长、结构、光谱、热学、光学特性及密度泛函理论计算
摘要： 采用丙酮为溶剂、室温下通过缓慢蒸发溶液生长法，成功合成并生长出新型三阶非线性光学材料——4-乙酰苯胺磷酸二氢盐（4AADP）单晶。单晶X射线衍射分析表明该晶体属于单斜晶系，具有中心对称空间群P21/c。通过1H和13C核磁共振谱分析明确了生长晶体的分子结构。傅里叶变换红外与拉曼光谱分析确定了晶体化学键及离散官能团的振动特性。紫外-可见-近红外光谱显示该晶体在365纳米以上整个可见光区具有高透光性。热重与差示扫描量热分析证实4AADP化合物热稳定性达195℃。光致发光研究确立了材料的感光特性。分别根据HOMO和LUMO轨道能隙值计算得出电离能（I）和电子亲和能（A）。采用DFT/B3LYP方法理论计算了分子静电势与Mulliken电荷。Z扫描测量获得的非线性吸收系数（β）、三阶非线性折射率（n2）及三阶非线性光学极化率（χ3）表明，该4AADP晶体有望成为非线性光学器件的优质材料来源。
关键词： 晶体生长、密度泛函理论、Z-扫描技术、热分析、光谱研究
更新于2025-09-10 09:29:36