基于共掺杂调控C_(32)多极矩的二阶非线性光学响应

田瑞瑞; 杨培玉; 胡博晋; 李一阳; 徐灿

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基于共掺杂调控C_(32)多极矩的二阶非线性光学响应

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基于密度泛函(DFT)理论,采用CAM-B3LYP方法,以C_(32)分子为多极矩构建骨架,设计了两类替位式共掺杂的富勒烯衍生物C_(28)B_(2)N_(2)和C_(28)B_(2)P_(2),共16种同分异构体,并对它们的电子性质、线性极化率α和一阶超极化率β进行研究。结果表明,掺杂后分子的HOMO-LUMO能隙变小,C_(28)B_(2)P_(2)的α和β值均大于C_(28)B_(2)N_(2)系列。其中偶极分子具有大的β值,八极分子则有较小的β值,筛选出具有优异的二阶非线性光学(NLO)响应特性的结构。含时密度泛函理论(TD-DFT)的结果表明,与C_(32)相比,掺杂后所有结构的吸收光谱的响应范围变宽,最大吸收强度减弱,且最大吸收波长的位置发生红移或蓝移。基于完全态求和(SOS)方法,分别用二能级或三能级公式解释了两类共掺杂结构中β值最大的来源,并且证明了与之有关的电子激发类型为π→π*激发。

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来源
《应用光学》 |2023年第4期|726-735|共10页
作者
田瑞瑞; 杨培玉; 胡博晋; 李一阳; 徐灿;
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作者单位

兰州大学物理科学与技术学院;

兰州大学甘肃省理论物理重点实验室兰州理论物理中心;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类非线性光学（强光与物质的作用）;
关键词
富勒烯; 替位式共掺杂; 非线性光学性质; 吸收光谱; 电子激发; 密度泛函理论;

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