二阶光学非线性论文_解植擎

导读:本文包含了二阶光学非线性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光学,效应,性质,密度,理论,结构,化合物。

二阶光学非线性论文文献综述

解植擎^[1]（2019）在《新型硼酸盐/磷酸盐二阶非线性光学材料的合成、结构及性能研究》一文中研究指出随着光通讯、大气环境监测、微创手术、激光加工、激光制导等技术和科研领域的发展,二阶非线性光学(以下简称为非线性光学)晶体材料的研究受到越来越多的关注。随着科学研究的进步和生产生活要求的提高,人们对这些材料的需求也越来越迫切。本论文以探索新的非线性光学晶体材料为主要目标,采用高温熔液、固相合成等方法,通过筛选出有利于拓宽透过范围或者增大倍频效应的优异基元,如:阴离子基团以B-O和P-O基团为主,阳离子以碱金属、碱土金属、稀土金属及含有孤对电子和d~(10)的过渡金属为主,合成了多个稀土金属硼酸盐和多聚磷酸盐化合物。主要研究内容如下:1、K_7MRE_2B_(15)O_(30)(M=Zn,Cd,Pb;RE=Sc,Y,Gd,Lu):一系列在非线性领域具有潜在应用价值的稀土金属硼酸盐的合成和表征。通过高温熔液法合成了K_7MRE_2B_(15)O_(30)(M=Zn,Cd,Pb;RE=Sc,Y,Gd,Lu)一系列新化合物,它们结晶于叁方晶系,空间群为R32。在这些晶体结构中,所有的B原子与O原子连接形成BO_3叁角形和BO_4四面体,进一步通过共角连接形成了孤立的B_5O_(10)基团,B_5O_(10)基团通过与REO_6八面体连接形成叁维框架结构,一价K~+离子和二价M~(2+)离子填充在B_5O_(10)基团和REO_6多面体连接形成的空隙中保持键价平衡。漫反射光谱测试表明K_7CdRE_2B_(15)O_(30)(RE=Sc,Y,Gd,Lu)具有较短的截止边约为200 nm,可达到紫外区。粉末倍频测试结果显示它们具有较大的倍频效应,在Nd:YAG激光器输出的1064 nm激光的条件下,被测化合物的倍频效应约为1.5-2.1倍KDP,且能实现相位匹配。同时利用理论计算的方法来帮助探索它们的结构性能关系。2、LiZnP_3O_9:一种应用于非线性光学领域的多聚磷酸盐的晶体结构和理论研究。LiZnP_3O_9结晶于正交晶系,空间群为P2_12_12_1,晶胞参数为a=8.330(3)?,b=8.520(3)?,c=8.635(3)?,Z=4。在LiZnP_3O_9的晶体结构中,P与四个O原子连接形成了PO_4四面体,然后这些四面体通过共顶点连接形成zig-zag[PO_3]_∞链。Li原子和Zn原子填充在[PO_3]_∞链的间隙中。漫反射光谱表明LiZnP_3O_9具有较短的截止边,约为204 nm。粉末倍频测试结果表明在Nd:YAG激光器输出1064 nm激光的条件下倍频效应约为KDP的0.2倍,且能实现相位匹配。此外,采用基于第一性原理计算分析这些化合物的结构性能关系。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-20）

康慧敏,王洪强,王慧莹,吴黎歆,仇永清^[2]（2019）在《卟啉-碳硼烷-硼亚甲基二吡咯叁元化合物二阶非线性光学性质的理论研究》一文中研究指出采用密度泛函理论(DFT)方法对卟啉-碳硼烷-硼亚甲基二吡咯(BODIPY)叁元化合物的几何结构、吸收光谱及二阶非线性光学(NLO)特性进行计算分析.结果表明,V型化合物的静态第一超极化率(βtot)大于相应直线型化合物,且延长共轭链可提高体系的βtot.分析体系的电子密度差分图得出,化合物氧化还原态的电荷转移方式与本征态相比发生了改变,从而使其二阶NLO性质发生明显变化.含频第一超极化率计算结果表明,在一定范围内频率对化合物有较小的色散效应.因此,通过延长二维化合物的共轭链及氧化还原反应,可以有效调控其二阶NLO响应.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年05期）

刘春宇^[3]（2019）在《轴/螺旋手性有机化合物电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究》一文中研究指出非线性光学(NLO)材料可以广泛地应用在光信息处理、光计算和光通讯等众多领域,从而成为信息时代的关键性材料之一,因此,NLO材料的研究备受关注。人们在设计和合成高性能的NLO材料方面做了大量努力和尝试,并取得了重要研究进展。尽管如此,设计与研发性能更优越的NLO材料仍是此领域的核心问题,尤其是二阶NLO材料。手性化合物的内在非中心对称结构能够满足二阶NLO材料的基本需求。初步研究表明,手性有机化合物在二阶NLO材料中表现出特有的优势和广阔的发展前景。然而,深刻理解手性有机化合物的NLO起源和揭示提高此类材料NLO响应的关键因素是目前迫切需要解决的关键问题。量子化学计算不仅可以解释实验现象,而且可以设计和预测新材料。因此,采用量子化学理论计算研究手性有机化合物的微观电子结构,建立材料结构与NLO响应之间的关系,对实验工作者进一步设计具有优异性能的新材料具有重要指导意义。本论文采用密度泛函理论(DFT)方法研究了两大类手性(轴手性和螺旋手性)有机化合物的结构、线性和非线性光学性质,发现了提高此类材料NLO响应的有效结构修饰方式。主要研究内容如下:1.采用DFT方法研究了四种轴手性共轭聚酰胺大环化合物的紫外-可见吸收(UV-vis)、电子圆二色(CD)光谱、电荷传输和二阶NLO等性质。理论计算的UV-vis/CD光谱与实验测量谱很好的吻合,在此基础上,可靠地指认此类化合物的电子跃迁性质和绝对构型(AC)。分析比较了环状分子和非环状分子的电子结构、光物理性质以及电子传输性质,解释了实验中环状和非环状分子光学性质的差异性。通过结构修饰,手性共轭聚酰胺的二阶NLO响应明显增强,表明该类化合物是潜在的二阶NLO材料。研究结果为设计新型NLO活性的手性大环化合物提供新视角。此外,鉴于设计的化合物具有小的能隙、大的振子强度和较小的电子重组能,预期在有机光伏中表现出优异的性能。2.利用DFT方法探索了螺旋桨状结构的轴手性七芳基-氟硼二吡咯(BODIPY)化合物的光物理性质起源。为了深入研究取代基对此类材料光电性能的影响,在七芳基-BODIPY的基础上设计了其他五种化合物。通过DFT计算的七芳基-BODIPY的电子吸收和发射波长与实验结果具有良好的一致性,能够可靠地指认其电子跃迁特性。所研究的物质具有大的NLO响应,二阶NLO系数可以达到118.71×10~(-30) esu。对于这类化合物,它们的NLO响应值不仅与取代基的位置有关,还与取代基的电子性质有关。此外,所研究化合物的电子重组能与典型的电子传输材料叁(8-羟基喹啉)铝(Alq)的值相当。基于大斯托克斯位移和高发射效率,所研究的化合物也可能成为性能优异的荧光探针材料。3.理论计算了一系列螺旋手性四苯乙烯(TPE)衍生物的基态和激发态结构、UV-vis/CD和发射光谱、旋光性(OR)及二阶NLO性质。理论模拟的UV-vis/CD光谱和计算的OR值与实验结果符合的很好,能够可靠地指认电子跃迁性质及AC。鉴于大的二阶NLO系数和内在的不对称结构,手性TPE衍生物是二阶NLO材料的优良候选者。同时也探讨了取代位置和取代基类型对NLO活性的影响,通过引入给体和受体实现分子内电荷转移协同性。手性起源和电子跃迁性质主要来源于TPE分子内的电荷转移。此外,发射光谱研究表明该类化合物具有大的斯托克斯位移,也是潜在的荧光探针材料。此研究可以为寻找性能更优异的二阶NLO材料和荧光探针材料提供理论基础。4.研究了螺旋手性[7]螺烯和五种喹喔啉-稠合[7]螺烯及衍生物的结构、电子光谱、电荷传输、二阶NLO等性质。理论模拟的UV-vis/CD光谱与实验光谱的良好一致性,可用于指认电子跃迁特性和AC,发现电子圆二色性主要来源于喹喔啉、苯基、4-甲氧基苯基与[7]螺烯之间的激子耦合。这些衍生物具有大的二阶NLO响应值,可达到32.96×10~(-30) esu,约为有机尿素分子的190倍。喹喔啉-稠合[7]螺烯价带的带宽与导带的带宽相当,并且略大于Alq的带宽,成为潜在的双极性电荷传输材料。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）

王慧莹^[4]（2019）在《配体位置、类型和结构对环金属铱（Ⅲ）配合物二阶非线性光学性质影响的DFT研究》一文中研究指出非线性光学(NLO)材料因其在光电调节,光学开关,数据存储等方面的潜在应用而被广泛研究。与无机NLO材料相比,有机NLO材料由于具有结构灵活性和更快响应时间的特点而吸引了更多的注意。其中,有机金属配合物可以通过修饰配体,增加金属和氧化还原反应等方式有效的调节NLO响应。金属铱(Ⅲ)配合物拥有独特的发光特性和良好的NLO性质在众多金属配合物中脱颖而出,而且金属铱(Ⅲ)配合物容易进行化学修饰从而可对其NLO性质进行调节。本论文采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算了一系列环金属铱(Ⅲ)配合物,探讨了这些配合物的几何结构,前线分子轨道能级,UV-Vis吸收光谱和二阶NLO性质。主要工作内容如下:(1)研究了系列阳离子型[(2-phenylpyridine)_2(2,2'-bipyridine)Ir]~+配合物,通过苯基在配体不同位置取代分析NLO响应的变化。当在2-phenylpyridine配体R_1或R_2位置上引入苯会使第一超极化率(β_(tot))值增加,而在2,2'-bipyridine R_3位置上引入苯会明显减小二阶NLO响应。β_(tot)值与前线分子轨道能级差存在明显的反比关系。TD-DFT的计算结果表明,较大的β_(tot)值与明显的电荷转移相对应。(2)计算了新合成的具有不同苯基吡啶主配体(C^N)和芳基异腈副配体(CNAr)的9种铱(Ⅲ)配合物。通过调节具有不同供/吸电子能力的C^N和CNAr,几何结构没有明显的变化,但电子结构变化明显。随着配体吸电子能力的增加,HOMO和LUMO能级呈现下降趋势,而β_(tot)值却显示出增加的特点。计算结果表明,通过调节配体类型能有效的改变体系的二阶NLO响应。(3)选取实验合成的系列带有不同苯基吡啶主配体(C^N)和不同的吡啶甲酸酯副配体(pic)的金属铱(Ⅲ)配合物进行二阶NLO性质的计算分析。计算结果表明,调节不同的pic配体会导致配合物的共轭程度明显变化进而影响配合物的性质,调节C^N和pic配体会导致HOMO与LUMO之间的能量差值发生变化。TD-DFT的计算结果表明,在C^N上引入氟原子后电荷转移更加明显,因而F-C^N系列配合物有较大的二阶NLO响应。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）

张丽^[5]（2019）在《硅、锗MOS结构的场致二阶非线性光学效应的研究》一文中研究指出硅、锗MOS结构是硅基和锗基半导体器件的基本结构单元,作为集成电路基本器件单元的MOSFET和CMOS中的栅区就是典型的MOS结构。MOS结构中的界面特性对器件性能的影响巨大,因此分析MOS结构的界面性质十分重要。早期,人们对硅、锗材料表面和界面的场致二次谐波产生效应进行了深入研究,并将其发展为检测硅、锗材料表面和界面性质的有效方法。但是人们对硅和锗表面、特别是硅和锗MOS结构界面处的场致Pockels效应和场致光整流效应研究甚少。因此,本论文将重点开展这方面的研究工作,并探索将场致Pockels效应和场致光整流效应作为表面和界面分析方法的可行性。论文的主要研究工作和取得的研究结果如下:1.基于经典极化理论,对场致Pockels效应和场致光整流效应进行了理论描述。测量了Si(100)和Si(110)MOS结构中界面层和表层的Pockels效应和光整流效应。发现SiO_2/Si界面处的Pockels信号和光整流信号远强于无SiO_2薄膜的硅表层中的相应信号。Raman光谱结果表明,Si(100)和Si(110)晶面沉积SiO_2薄膜后,导致Raman峰位都蓝移了1.75 cm~(-1),证明SiO_2薄膜导致硅表层产生了压应力,并估算出由应力诱导产生的二阶非线性极化率分别为13.8 pm/V和11.6pm/V。2.对Ge(100)和Ge(110)MOS结构的场致Pockels效应和场致光整流效应进行了测量。实验结果表明SiO_2/Ge界面和Ge晶体表层附近均存在显着的Pockels信号和光整流信号,并且沉积了SiO_2薄膜一侧的Pockels信号和光整流信号均强于未沉积SiO_2薄膜一侧。Raman结果表明,表面的SiO_2薄膜在Ge(100)表层引起了张应变,导致Raman峰位红移了1.79 cm~(-1),由张应变诱导产生的二阶非线性极化率约为271.5 pm/V。3.测量了Si(100)、Si(110)和Ge(100)MOS结构中场致光整流信号沿晶面法线方向的分布。利用极化场与光波电场的重迭积分对实验数据进行了理论模拟,并估算出在SiO_2/Si(100)界面层和Si(100)表层处由电场诱导的二阶非线性极化率张量的大小约为x_(Ⅰ-电场)~(2eff)≈13.67 pm/V,x_(Ⅱ-电场)~(2eff)≈13.4 pm/V。在SiO_2/Si(110)界面层和Si(110)表层处由电场诱导的二阶非线性极化率张量的大小约为x_(Ⅰ-电场)~(2eff)≈16.02 pm/V,x_(Ⅱ-电场)~(2eff)≈11.05 pm/V。证明场致光整流信号的分布与MOS结构-电场内的界面态、自建电场、应变场、空间电荷区宽度、光斑尺寸密切相关。场致光整流效应可以作为研究硅、锗等具有反演对称性的材料表面或界面性质的辅助手段。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）

新型^[6]（2019）在《福建物构所碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计与合成获新进展》一文中研究指出近年来具有非中心对称的无机晶体材料,基于它们可能存在的二阶非线性、铁电、压电和热释电性能而受到了广泛的关注。金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值在二阶非线性光学晶体材料领域占有非常重要的地位。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年03期）

刘晓云,王洪强,王慧莹,吴娟,康慧敏^[7]（2018）在《含苯咔唑基12顶点碳硼烷衍生物二阶非线性光学性质的DFT研究》一文中研究指出采用密度泛函理论方法(DFT)计算讨论了系列含苯咔唑基的碳硼烷衍生物的电子结构及其二阶非线性光学(NLO)性质.结果表明,化合物中共轭桥的长度对其偶极矩和极化率影响较小,而对其第一超极化率影响较大.随着分子共轭桥的增长,其二阶NLO响应逐渐增大.用氟取代碳硼烷的氢对邻位碳硼烷体系影响较大,氟代邻位碳硼烷体系的偶极矩、极化率和第一超极化率都有显着提升,其中氟代邻位碳硼烷分子的第一超极化率是未取代分子的8倍,因此氟代邻位碳硼烷可以有效地调节分子的二阶NLO响应.(本文来源于《分子科学学报》期刊2018年06期）

李想,王慧莹,王洪强,叶近婷,仇永清^[8]（2018）在《联吡啶Ru~(Ⅱ/Ⅲ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究》一文中研究指出采用密度泛函理论(DFT)方法对联吡啶Ru~(Ⅱ/Ⅲ)配合物的几何结构、氧化还原性质、UV-Vis光谱及二阶非线性光学(NLO)性质进行计算.研究结果表明,醌基的引入能够有效增大第一超极化率(β_(tot))值,但醌基在氮苯基上位置的改变对β_(tot)值影响不大.分子轨道和自旋密度分布分析结果表明,金属Ru~Ⅱ和副配体均能成为氧化中心,并且氧化中心位置不同,会导致配合物氧化态的电荷转移形式产生差别,进而改变氧化态的β_(tot)值.氧化态配合物1b和2b的β_(tot)值减小,而配合物3b和4b的β_(tot)值显着增大,超瑞利散射方法计算的第一超极化率(β_(HRS))值也符合此规律.含时密度泛函理论(TD-DFT)结果表明,配合物本征态主要是金属到配体的电荷转移(MLCT/ML'CT),而氧化态则是配体到金属的电荷转移(LMCT/L'MCT),给、受体发生明显改变.因此,通过改变副配体的种类及氧化还原反应,可有效调节这类联吡啶Ru~(Ⅱ/Ⅲ)配合物的二阶NLO响应.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年10期）

吴娟,王洪强,刘晓云,史志圆,仇永清^[9]（2018）在《D-A-D(D')型邻位碳硼烷叁元体系二阶非线性光学性质的理论研究》一文中研究指出采用密度泛函理论(DFT)方法对系列具有D-A-D(D')型结构的邻位碳硼烷叁元体系的电子结构、第一超极化率和电子光谱等性质进行研究.结果表明,碳硼烷具有独特的缺电子特征,可以作为有效的吸电子基团,与其桥联不同的供电子取代基Ar,形成叁元体系的电荷转移方向是由Ar基团到碳硼烷.随着Ar基团供电子能力的增强,体系相应的第一超极化率值增大,其中分子7(Ar=N,N-二甲基苯)的βtot值(39197 a.u.)约为分子1(Ar=间叁氟甲基苯,640 a.u.)的61倍.分子的电子光谱随Ar基团供电能力的增强发生红移,并采用二级能级公式对分子的第一超极化率规律给予了解释.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年07期）

刘承^[10]（2018）在《具有支化结构的二阶非线性光学材料的设计、合成及性能研究》一文中研究指出有机/高分子二阶非线性光学材料是非线性光学材料研究中的一个重要分支,它们在光信息处理、数据存储等领域发挥着重要的作用。近年来,科学家们将具有高度支化结构的树枝状超支化高分子引入到二阶非线性光学材料的设计中,并探索它们的结构与性能的关系。本论文在前人的研究基础上,设计合成了6种新型树枝状超支化高分子,并对它们的二阶非线性光学性能进行了研究。本论文的主要研究内容和结论如下:1.通过简便的原子转移自由基聚合反应(ATRP),将树枝状生色团引入树枝状超支化高分子的主链上,从而提高生色团的取向稳定性。通过原位二次谐波产生法测试,P1、P2和P3均表现出良好的二阶非线性光学性能,二次谐波产生系数(d_(33)值)分别为105 pm/V、97 pm/V、93 pm/V,去极化温度(d_(33)值开始衰减时的温度)分别为72~°C、80~°C、88~°C。与含有相同类型生色团的树枝状超支化高分子相比较,P1、P2和P3都表现出了更高的去极化温度。2.通过取代、重氮化以及酯化反应,成功合成了两个含有非线性光学生色团的AB_2型单体M1和M2,并通过核磁共振谱鉴定了它们的结构。在后续的研究工作中,我们将以M1和M2为单体单元,通过Suzuki聚合制备支化度为1的超支化高分子,并测试其二次谐波产生系数,研究其结构与性能的关系。3.将“树枝状超支化高分子”的概念引入有机光折变材料的设计中,通过阳离子聚合反应,将生色团引入到树枝状超支化高分子的最外围,有效提高生色团的自由度,从而提高材料的光折变性能。通过二波耦合实验测试,P4、P5和P6均表现出良好的光折变性能,其中,P6的二波耦合增益系数(Γ值)高达131.8cm~(-1)。(本文来源于《郑州大学》期刊2018-04-01）

二阶光学非线性论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

采用密度泛函理论(DFT)方法对卟啉-碳硼烷-硼亚甲基二吡咯(BODIPY)叁元化合物的几何结构、吸收光谱及二阶非线性光学(NLO)特性进行计算分析.结果表明,V型化合物的静态第一超极化率(βtot)大于相应直线型化合物,且延长共轭链可提高体系的βtot.分析体系的电子密度差分图得出,化合物氧化还原态的电荷转移方式与本征态相比发生了改变,从而使其二阶NLO性质发生明显变化.含频第一超极化率计算结果表明,在一定范围内频率对化合物有较小的色散效应.因此,通过延长二维化合物的共轭链及氧化还原反应,可以有效调控其二阶NLO响应.

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

二阶光学非线性论文参考文献

[1].解植擎.新型硼酸盐/磷酸盐二阶非线性光学材料的合成、结构及性能研究[D].新疆大学.2019

[2].康慧敏,王洪强,王慧莹,吴黎歆,仇永清.卟啉-碳硼烷-硼亚甲基二吡咯叁元化合物二阶非线性光学性质的理论研究[J].高等学校化学学报.2019

[3].刘春宇.轴/螺旋手性有机化合物电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究[D].东北师范大学.2019

[4].王慧莹.配体位置、类型和结构对环金属铱（Ⅲ）配合物二阶非线性光学性质影响的DFT研究[D].东北师范大学.2019

[5].张丽.硅、锗MOS结构的场致二阶非线性光学效应的研究[D].吉林大学.2019

[6].新型.福建物构所碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计与合成获新进展[J].化工新型材料.2019

[7].刘晓云,王洪强,王慧莹,吴娟,康慧敏.含苯咔唑基12顶点碳硼烷衍生物二阶非线性光学性质的DFT研究[J].分子科学学报.2018

[8].李想,王慧莹,王洪强,叶近婷,仇永清.联吡啶Ru~(Ⅱ/Ⅲ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究[J].高等学校化学学报.2018

[9].吴娟,王洪强,刘晓云,史志圆,仇永清.D-A-D(D')型邻位碳硼烷叁元体系二阶非线性光学性质的理论研究[J].高等学校化学学报.2018

[10].刘承.具有支化结构的二阶非线性光学材料的设计、合成及性能研究[D].郑州大学.2018

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