碱金属原子吸附PPV及其衍生物体系的结构和非线性光学性质的理论研究

摘要 采用密度泛函理论(DFT)方法系统研究了碱金属Li原子吸附亚苯基-1,2-亚乙烯基(Phenylenevinylene)聚合物(PPV)及其衍生物(具有给受体基团修饰的)体系的结构和非线性光学性质. Li原子能稳定地吸附在PPV及其衍生物的表面, 吸附能高达62.3~ 78.2 kJ/mol. 当碱金属Li原子吸附在[PPV]n(n=2~4)表面时, 锂盐效应导致了Li原子和[PPV]n之间发生了明显的电荷转移过程, 使体系的一阶超极化率β0从249~ 756 a.u.明显增加到1.16×104~1.37×105a.u. 当碱金属Li原子吸附在只有给体(—NH2)或只有受体(—CN)基团修饰的PPV衍生物{[NH2-(PPV)n]/[(PPV)n-CN]}时, 体系的一阶超极化率值进一步提升, 分别高达1.61×105 a.u.(n=4)和2.85×105 a.u.(n=4). 这主要源于锂盐效应和Donor-π-Acceptor之间的协同作用导致跃迁能进一步降低所致. 在Li原子吸附的具有给受体基团同时修饰的PPV衍生物 (Li@[NH2-(PPV)n-CN] )体系中, 这种协同作用得到进一步加强, 显著改善了体系的一阶超极化率(高达3.56×105 a.u., n=4)