C36富勒烯衍生物第一超極化率的理論研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文摘要富勒烯不尋常的物理化學(xué)性質(zhì)，引起了科學(xué)家們廣泛的興趣。實(shí)驗(yàn)和理論研究工作者把研究重點(diǎn)放在C60，C70，和一些較大的富勒烯。Piskoti及其合作者利用電弧放電法首次大規(guī)模地合成了比C60小的C36晶體。C36分子比C60或C70更活潑。人們認(rèn)為C36富勒烯及其衍生物具有新的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)(如高反應(yīng)性，低能隙，高強(qiáng)度和超導(dǎo)性)，形成了的一類有著廣闊應(yīng)用前景的材料。因而，科研工作者們對(duì)C36富勒烯的研究興趣日益增長(zhǎng)。本文設(shè)

2、計(jì)了一些C36衍生物。利用HF／321G／／CPHF／321G方法計(jì)算了它們的優(yōu)化結(jié)構(gòu)和分子第一超極化率。下面描述的是本文的主要結(jié)果。利用HF／321G方法優(yōu)化了C34BN的17種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，并通過頻率分析考察了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。利用CPHF／321G方法計(jì)算了體系的第一超極化率。結(jié)果表明，C34BN中B和N原子的取代位置、體系的共軛程度、極化率和偶級(jí)矩明顯地影響著體系的第一超極化率。利用HF／321G方法對(duì)18種C36富勒烯氮雜環(huán)

3、衍生物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并通過頻率分析考察了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。利用CPHF／321G方法計(jì)算了體系的第一超極化率及其它物理性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的分子屬于一維電荷轉(zhuǎn)移體系，然而，其性質(zhì)與傳統(tǒng)的D7cA體系的性質(zhì)有許多差異。當(dāng)取代基R為吸電子基以及體系較小的能隙能有效地提高體系的第一超極化率。本文設(shè)計(jì)的C36氮雜環(huán)衍生物的岱／‰瓤較大，是一類非線性光學(xué)響應(yīng)強(qiáng)且透光性好的新型非線性光學(xué)材料。設(shè)計(jì)了15種含雙氮雜環(huán)的C36富勒烯衍生物，采用

4、HF／321G／／CPHF／321G方法計(jì)算了其優(yōu)化的結(jié)構(gòu)、第一超極化率等物理性質(zhì)。通過引入不同的供電子基、吸電子基觀察能隙、偶極矩、極化率以及電荷轉(zhuǎn)移對(duì)分子第一超極化率的影響。結(jié)果表明，在R1、I也位置加入吸電基能夠增加體系的B值。降低能隙、提高體系共軛程度，能夠有效提高分子第一超極化率。關(guān)鍵詞：量子化學(xué)計(jì)算非線性光學(xué)第一超極化率C36富勒烯衍生物碩士學(xué)位論文FifteenC36derivativeswithdinitrogenhet

5、erocyclealedesignedandtheiroptimizedstructures，firSthyperpolarizabilities，andotherphysicalpropertiesalecalculatedusingHF／321G／／CPHF／321GtechniqueWeexaminetheeffectofenergygap，dipolemomenLpolarizabilityandchargetransfer01

6、1thefirsthyperpolarizabilitiesofthemoleculesdesignedResultsdemonstratethatacceptorgroupsatR1andR2positions10wenergygapfavorforthel3increasingofsystemsKEYWORDS：Quantumchemistrycalculation；Nolllinealoptics；Firsthyperpolari