三類重要有機(jī)化合物非線性光學(xué)性質(zhì)的理論研究.pdf

1、非線性光學(xué)材料因具有較高的非線性光學(xué)系數(shù)而備受關(guān)注。而有機(jī)材料較無機(jī)材料有更好的光學(xué)性能，所以有機(jī)化合物的非線性光學(xué)性質(zhì)成為當(dāng)今實(shí)驗(yàn)和理論工作者的主要研究對象。本文主要對有機(jī)化合物的非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了理論研究，考察影響其計(jì)算結(jié)果的各類因素，從理論上支持實(shí)驗(yàn)，并做出適當(dāng)?shù)耐普撘怨﹨⒖肌?br>　　 含金屬(Au、Ni、Pd、Pt)的有機(jī)配合物金屬原子的d軌道可與有機(jī)配體的π軌道形成d-π共軛體系，同時(shí)過渡金屬的多價(jià)態(tài)，外圍配體易修飾，

2、這些特點(diǎn)使得對含金屬的有機(jī)配合物的研究很有意義。在考慮相對論效應(yīng)下，在相應(yīng)的水平進(jìn)行優(yōu)化，得到穩(wěn)定的構(gòu)型，在此基礎(chǔ)上用MP2和HF方法和不同的基組對各配合物的非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算，得到的非線性光學(xué)性質(zhì)結(jié)果較好，通過對比表明方法、基組、配體對計(jì)算的結(jié)果有較明顯的影響。
　　 不含金屬的有機(jī)化合物在實(shí)驗(yàn)上的研究較多，種類也很廣泛。卟啉類化合物在醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用較廣，它較好的共軛性分子結(jié)構(gòu)使得具有較好的非線性光學(xué)性質(zhì)，在B3LYP/6-

3、31+G*水平計(jì)算六個(gè)5，10，15,20-四苯基卟啉類化合物的電子光譜和三階非線性光學(xué)性質(zhì)。通過計(jì)算表明卟啉環(huán)上的取代基不同三階非線性光學(xué)性質(zhì)也明顯不同。
　　 無偶極矩的八極分子雖然偶極矩為零，一階超極化率張量收縮的矢量值也是零，但一階超極化率張量的某些分量卻可以有較大的數(shù)值，所以也是一個(gè)很好的研究對象。我們先在HF/D95V水平計(jì)算了一階超極化率，比較好地重現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)值的變化趨勢。然后根據(jù)模型分子的計(jì)算，考察了電子相關(guān)效應(yīng)和

4、溶劑效應(yīng)對分子非線性光學(xué)性質(zhì)的影響。在假設(shè)電子相關(guān)效應(yīng)和溶劑效應(yīng)對相似體系的超極化率的影響幅度有相似性的基礎(chǔ)上，粗略估計(jì)了這四個(gè)大的八極分子的一階超極化率，得到與實(shí)驗(yàn)值趨勢一致的結(jié)果。
　　 長鏈聚合物是最早被研究非線性光學(xué)性質(zhì)的有機(jī)物之一，因?yàn)榫哂休^好的共軛性、在寬頻率范圍內(nèi)具有強(qiáng)的電響應(yīng)和快速響應(yīng)時(shí)間而得到了人們的廣泛關(guān)注，我們以aug-cc-pVTZ基組作為標(biāo)準(zhǔn)，用不同大小的基組分別對一系列長鏈共軛化合物的非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)