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

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( Phenylenevi-nylene)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1.61×105a. u.(n=4)和2.85×105a. 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).