二吡唑铝化合物双光子吸收性质的理论研究

刘晓婷 ,  郭景富 ,  安迪 ,  王丹 ,  任爱民 ,  封继康

引用本文: 刘晓婷, 郭景富, 安迪, 王丹, 任爱民, 封继康. 二吡唑铝化合物双光子吸收性质的理论研究[J]. 物理化学学报, 2011, 27(10): 2303-2310. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111013 shu
Citation:  LIU Xiao-Ting, GUO Jing-Fu, AN Di, WANG Dan, REN Ai-Min, FENG Ji-Kang. Theoretical Study on the Two-Photon Absorption Properties of Pyrazole Aluminum Compounds[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(10): 2303-2310. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111013 shu

二吡唑铝化合物双光子吸收性质的理论研究

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20673045, 20973078) (20673045, 20973078)

    留学回国人员启动基金(外交司留(2008)890 号) (外交司留(2008)890 号)

    国家重点基础研究发展计划项目(973)(2002CBN613406)资助 (973)(2002CBN613406)

摘要: 应用密度泛函理论(DFT)和半经验的ZINDO方法对二吡唑铝化合物的单、双光子吸收(OPA、TPA)性质进行了研究. 结果表明, 铝氮烷杂环化合物具有好的双光子吸收性质, 其双光子最大吸收截面值(δmax)可达到2860.1 GM (1 GM=10-50 cm4·s·photon-1). 在中心、共轭桥和末端引入强的吸电子基团可调谐单、双光子吸收光谱, 实现在不同波长范围的双光子吸收; 利用三态公式分析了分子的双光子吸收截面变化的内在原因; 铝氮烷杂环化合物与其相应的硼化合物相比, 表现出类似的单、双光子吸收性质, 但一定程度上可增大双光子吸收截面.

English

    1. [1]

      (1) Kawata, S.; Kawata, Y. Chem. Rev. 2000, 100, 1777.    (1) Kawata, S.; Kawata, Y. Chem. Rev. 2000, 100, 1777.   

    2. [2]

      (2) Zipfel,W. R.; Williams, R. M.; Webb,W.W. Nat. Biotechnol.2003, 21, 1369.    (2) Zipfel,W. R.; Williams, R. M.; Webb,W.W. Nat. Biotechnol.2003, 21, 1369.   

    3. [3]

      (3) Bouit, P. A.; Wetzel, G.; Berginc, G.; Loiseaux, B.; Toupet, L.; Feneyrou, P.; Bretonnière, Y.; Kamada, K.; Maury, O.; Andraud,C. Chem. Mater. 2007, 19, 5325.    (3) Bouit, P. A.; Wetzel, G.; Berginc, G.; Loiseaux, B.; Toupet, L.; Feneyrou, P.; Bretonnière, Y.; Kamada, K.; Maury, O.; Andraud,C. Chem. Mater. 2007, 19, 5325.   

    4. [4]

      (4) Lin, T. C.; Chung, S. J.; Kim, K. S.; Wang, X.; He, G. S.; Swiatkiewicz, J.; Pudavar, H. E.; Prasad, P. N. Adv. Polym. Sci.2003, 161, 157.    (4) Lin, T. C.; Chung, S. J.; Kim, K. S.; Wang, X.; He, G. S.; Swiatkiewicz, J.; Pudavar, H. E.; Prasad, P. N. Adv. Polym. Sci.2003, 161, 157.   

    5. [5]

      (5) Belfield, K. D.; Corredor, C. C.; Morales, A. R.; Dessources, M.A.; Hernandez, F. E. J. Fluoresc. 2006, 16, 105.    (5) Belfield, K. D.; Corredor, C. C.; Morales, A. R.; Dessources, M.A.; Hernandez, F. E. J. Fluoresc. 2006, 16, 105.   

    6. [6]

      (6) Opanasyuk, O.; Ryderfors, L.; Mukhtar, E.; Johansson, L. B. Å .Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 7152.(6) Opanasyuk, O.; Ryderfors, L.; Mukhtar, E.; Johansson, L. B. Å .Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 7152.

    7. [7]

      (7) Hales, J. M.; Matichak, J.; Barlow, S.; Ohira, S.; Yesudas, K.; Brédas, J. L.; Perry, J.W.; Marder, S. R. Science 2010, 327, 1485.    (7) Hales, J. M.; Matichak, J.; Barlow, S.; Ohira, S.; Yesudas, K.; Brédas, J. L.; Perry, J.W.; Marder, S. R. Science 2010, 327, 1485.   

    8. [8]

      (8) Jiang, Z.W.; Yuan, D. J.; Zhu, A. D.; Xia, A. D.; Huang,W. H.; Chu, J. R.; Liu, Y. P. Optics and Precision Engineering 2003, 11,234.(8) Jiang, Z.W.; Yuan, D. J.; Zhu, A. D.; Xia, A. D.; Huang,W. H.; Chu, J. R.; Liu, Y. P. Optics and Precision Engineering 2003, 11,234.

    9. [9]

      [蒋中伟, 袁大军, 祝安定, 夏安东, 黄文浩, 褚家如, 刘允萍. 光学精密工程, 2003, 11, 234.][蒋中伟, 袁大军, 祝安定, 夏安东, 黄文浩, 褚家如, 刘允萍. 光学精密工程, 2003, 11, 234.]

    10. [10]

      (9) Hurley, T. J.; Robinson, M. A.; Scruggs, J. A.; Trotz, S. I. Inorg. Chem. 1967, 6, 1310.    (9) Hurley, T. J.; Robinson, M. A.; Scruggs, J. A.; Trotz, S. I. Inorg. Chem. 1967, 6, 1310.   

    11. [11]

      (10) Liao, B.; Li, Y.; Lu, J. Mater. Chem. 1993, 3, 117.    (10) Liao, B.; Li, Y.; Lu, J. Mater. Chem. 1993, 3, 117.   

    12. [12]

      (11) Carmalt, C. J.; Mileham, J. D.; White, A. J. P.; Williams, D. J.Organometallics 2003, 22, 1554.    (11) Carmalt, C. J.; Mileham, J. D.; White, A. J. P.; Williams, D. J.Organometallics 2003, 22, 1554.   

    13. [13]

      (12) Hayek, A.; Nicoud, J. F.; Bolze, F.; Bour gne, C.; Baldeck, P. L.Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 6466.    (12) Hayek, A.; Nicoud, J. F.; Bolze, F.; Bour gne, C.; Baldeck, P. L.Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 6466.   

    14. [14]

      (13) Hayek, A.; Bolze, F.; Bour gne, C.; Baldeck, P. L.; Didier, P.; Arntz, Y.; Mély, Y.; Nicoud, J.-F. Inorg. Chem. 2009, 48, 9112,(13) Hayek, A.; Bolze, F.; Bour gne, C.; Baldeck, P. L.; Didier, P.; Arntz, Y.; Mély, Y.; Nicoud, J.-F. Inorg. Chem. 2009, 48, 9112,

    15. [15]

      (14) Liu, X. T.; Zou, L. Y.; Ren, A. M.; Guo, J. F.; Sun, Y.; Huang, S.; Feng, J. K. Theor. Chem. Acc. 2011: DOI: 10.1007/s00214-011-0956-2.(14) Liu, X. T.; Zou, L. Y.; Ren, A. M.; Guo, J. F.; Sun, Y.; Huang, S.; Feng, J. K. Theor. Chem. Acc. 2011: DOI: 10.1007/s00214-011-0956-2.

    16. [16]

      (15) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 09.Revision B.01.Wallingford, CT: Gaussian Inc., 2010.(15) Frisch, M. J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 09.Revision B.01.Wallingford, CT: Gaussian Inc., 2010.

    17. [17]

      (16) Cha, M.; Torruellas,W. E.; Stegeman, G. I.; Horsthuis,W. H. G.; Mö hlmann, G. R.; Meth, J. Appl. Phys. Lett. 1994, 65, 2648.    (16) Cha, M.; Torruellas,W. E.; Stegeman, G. I.; Horsthuis,W. H. G.; Mö hlmann, G. R.; Meth, J. Appl. Phys. Lett. 1994, 65, 2648.   

    18. [18]

      (17) Kogej, T.; Beljonne, D.; Meyers, F.; Perry, J.W.; Marder, S. R.; Brédas, J. L. Chem. Phys. Lett. 1998, 298, 1.    (17) Kogej, T.; Beljonne, D.; Meyers, F.; Perry, J.W.; Marder, S. R.; Brédas, J. L. Chem. Phys. Lett. 1998, 298, 1.   

    19. [19]

      (18) Orr, B. J.; Ward, J. F. Mol. Phys. 1971, 20, 513.    (18) Orr, B. J.; Ward, J. F. Mol. Phys. 1971, 20, 513.   

    20. [20]

      (19) Bishop, D. M.; Luis, J. M.; Kirtman, B. J. Chem. Phys. 2002, 116,9729.    (19) Bishop, D. M.; Luis, J. M.; Kirtman, B. J. Chem. Phys. 2002, 116,9729.   

    21. [21]

      (20) Albota, M.; Beljonne, D.; Brédas, J. L.; Ehrlich, J. E.; Fu, J. Y.; Heikal, A. A.; Hess, S. E.; Kogej, T.; Levin, M. D.; Marder, S. R.; McCord-Maughor, D.; Perry, J.W.; Rö ckel, H.; Rumi, M.; Subramaniam, G.; Webb,W.W.; Wu, X. L.; Xu, C. Science 1998, 281, 1653.    (20) Albota, M.; Beljonne, D.; Brédas, J. L.; Ehrlich, J. E.; Fu, J. Y.; Heikal, A. A.; Hess, S. E.; Kogej, T.; Levin, M. D.; Marder, S. R.; McCord-Maughor, D.; Perry, J.W.; Rö ckel, H.; Rumi, M.; Subramaniam, G.; Webb,W.W.; Wu, X. L.; Xu, C. Science 1998, 281, 1653.   

    22. [22]

      (21) Beljonne, D.; Wenseleers,W.; Zojer, E.; Shuai, Z.; Vogel, H.; Pond, S. J. K.; Perry, J.W.; Marder, S. R.; Brédas, J. L. Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 631.(21) Beljonne, D.; Wenseleers,W.; Zojer, E.; Shuai, Z.; Vogel, H.; Pond, S. J. K.; Perry, J.W.; Marder, S. R.; Brédas, J. L. Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 631.

    23. [23]

      (22) Zhou, X.; Ren, A. M.; Feng, J. K. Chem. Eur. J. 2004, 10, 5623.    (22) Zhou, X.; Ren, A. M.; Feng, J. K. Chem. Eur. J. 2004, 10, 5623.   

    24. [24]

      (23) Yang, Z. D.; Feng, J. K.; Ren, A. M.; Sun, C. C. Inorg. Chem.2008, 47, 10841.    (23) Yang, Z. D.; Feng, J. K.; Ren, A. M.; Sun, C. C. Inorg. Chem.2008, 47, 10841.   

    25. [25]

      (24) Li,W.C.; Feng, J.K.; Ren, A.M.; Sun, C.C.; Yu, X.Q.; Wang, J.J.Chem. J. Chin. Univ. 2010, 31, 100.(24) Li,W.C.; Feng, J.K.; Ren, A.M.; Sun, C.C.; Yu, X.Q.; Wang, J.J.Chem. J. Chin. Univ. 2010, 31, 100.

    26. [26]

      [李文超, 封继康, 任爱民,孙家锺, 于晓强, 王军杰. 高等学校化学学报, 2010, 31, 100.][李文超, 封继康, 任爱民,孙家锺, 于晓强, 王军杰. 高等学校化学学报, 2010, 31, 100.]

    27. [27]

      (25) Zhao, Y.; Ren, A. M.; Zhang, X. B.; Feng, J. K. Acta Chim. Sin.2008, 66, 15.(25) Zhao, Y.; Ren, A. M.; Zhang, X. B.; Feng, J. K. Acta Chim. Sin.2008, 66, 15.

    28. [28]

      [赵杨, 任爱民, 张祥标, 封继康. 化学学报,2008, 66, 15.][赵杨, 任爱民, 张祥标, 封继康. 化学学报,2008, 66, 15.]

    29. [29]

      (26) Zhao, Y.; Ren, A. M.; Feng, J. K.; Zhou, X.; Ai, X. C.; Su,W. J.Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 11538.(26) Zhao, Y.; Ren, A. M.; Feng, J. K.; Zhou, X.; Ai, X. C.; Su,W. J.Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 11538.

    30. [30]

      (27) mpper, R.; Mair, H.J.; Polborn, K. Synthesis 1997, 6, 696.(27) mpper, R.; Mair, H.J.; Polborn, K. Synthesis 1997, 6, 696.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1118
  • 文章访问数:  3069
  • HTML全文浏览量:  58
文章相关
  • 发布日期:  2011-09-27
  • 收稿日期:  2011-05-05
  • 网络出版日期:  2011-08-18
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章