文献阅读综述.doc

非线性光学材料的研究进展 我阅读的这些文献主要是集中在JACS上，也有在JPC上面的，我所观看的文献主要基于非线性方面，尤其是在石墨烯锂盐上面的有机非线性材料。对此，我收获不少。 一、非线性光学材料发展的主要阶段： 无机非线性光学材料、有机非线性光学材料和有机金属配合物非线性光学材料 1.1无机非线性光学材料 早期的非线性光学材料的研究主要集中于无机晶体材料，其中有不少已得到了应用，如大家熟悉的石英、磷酸二氢钾（KDP）、铌酸锂（LiNbO3）以及一些半导体材料。我国在无机晶体研究上处于国际领先地位，目前已经发现了一些具有优异性能的晶体材料，如BBO、LBO、CBO等，在生长大尺寸优质晶体的技术方面也获得了独创的成果。 1.2有机非线性光学材料的进展 从六十年代中期起，人们发现了一些有机分子具有大的非线性光学系数，七十年代起得到了广泛的研究。随着分子工程原理的建立，有机分子的构效关系、合成技术等方面取得较大进展，发现和合成了许多具有良好NLO性质的有机材料。研究表明增加给体、受体能力或延长π共轭长度是提高有机材料非线性光学响应的有效途径。近年来研究发现，具有多分支结构体系（四极或八极分子）也有利于增加非线性光学响应。 1.3有机金属配合物非线性光学材料 有机金属配合物由金属原子（或离子）和有机分子配体通过化学键连接而成，因此兼有无机化合物和有机化合物两者的特点，使其在非线性光学材料领域中具有潜在的应用前景。 可通过改变金属原子、氧化态、配体结构或环境能够合成结构多样的有机金属配合物，可以满足不同非线性光学应用对结构的需求。同时配合物中存在着MLCT、LMCT、IL、LL的电荷转移，从而增加了电荷转移的途径，进而提高其非线性光学响应。 二、主要研究的内容 在目前的这篇文章里，一个新的锂盐通过用锂原子取代氢原子形成锂原子掺杂效应，特别的是在第一超极化率上锂盐和锂盐掺杂效应，结合锂盐效应和尺寸来改变和影响他们的第一超极化率。这个结合起来的想法比较特别，通过在垂直和水平方向上，增加石墨烯共轭数的和改变锂原子的位置来增加它的静态第一超极化率，可以形成一种新的化合物，这项工作有助于非线性光学材料的发展。 石墨烯是由很多个六元环苯分子组成的平面结构,类似与蜂窝状,由于他的特殊的结构和组成，它有很多独特的物理化学性质，这些引起人们极大地兴趣，它以一个不可挡的趋势在发展，每天有很多的论文都在研究它，它是宇宙间最薄的材料，强度很大，电荷传输性很强，密度要比金属铜的大六个数量级，导热性很大，不透气体，今天这篇文献我们就是在石墨烯的基础上加上锂原子，研究它的非线性，我们发现了意想不到的结果。 众所周知，非线性光学性质与材料的结构密切相关。本文中，体系中都含有Li-C键和苯环，因此，研究Li的位置和其共轭数和共轭的方式对非线性光学性质的影响尤为重要，因此，我们采用MP2方法研究了体系的NLO，主要是α和β由于TD-DFT方法的效率和准确性使其普遍被用来计算体系的激发态能量和跃迁矩等。本文采用这种方法研究了体系的电子跃迁性质。同时，我们采用MP2方法计算这些体系的NLO。 因此，石墨烯锂盐的非线性变得很大，并且依赖于锂盐的尺寸大小很锂原子的位置，在这篇论文里，一个比较新颖的观点提出来了，通过增加石墨烯的共轭数和改变锂原子的位置来增加它的第一超极化率。 已经证实了碱金属掺杂能显著地增加第一超极化率，石墨烯的共轭连，人们在研究它的碱金属掺杂的非线性上有很大的兴趣。在适当的情况下，碱金属原子可以代替苯环里的氢原子，形成一种新物质，据估计，石墨烯锂盐，可以明显增加第一超极化率。 因此，我们通过掺杂碱金属和改变共轭数来增加他们的非线性响应，这项研究激起人们很大的兴趣。锂盐的第二超极化率已经有人研究，但是锂盐分子的第一超极化率还没有被报道过。 在这些文章里，一个比较新颖的想法提出来了，就是结合锂盐效应和共轭数来改变和影响他们的第一超极化率。这个结合起来的想法比较特别，这项工作为设计新颖的高性能非线性光学材料开辟了一个新道路。（这项工作有助于非线性光学材料的发展） 一个新的锂盐通过用锂原子取代氢原子形成锂原子掺杂效应，特别的是在第一超极化率上锂盐和锂盐掺杂效应，还是第一次被发现。这项工作尽力展示锂盐分子的第一超计划率。如图所示： 三、计算非线性光学性质的主要方法： 3.1非线性光学原理 当一束激光作用到一个分子上时，这个分子的极化强度可由下式表示： (12) 其中为分子永久偶极矩，为分子非线性极化率张量，为分子的一阶超极化率张量又称二阶NLO系数，为分子的二阶超极化率张量又称三阶NLO系数。同样由分子组成的宏观物质，其电极化强度可表示为： = 宏观材料与微观分子之间的NLO系数和间的关系可表示为（以二阶NLO系数为例）：