碱金属掺杂叔丁基杯[4]芳烃体系的结构及非线性光学性质

摘要：

采用密度泛函理论B3LYP方法得到了M@t-Bu-calix[4]arene和(M@t-Bu-calix[4]arene)Li′(M=Li, Na, K)体系的几何结构.其中(M@t-Bu-calix[4]arene)Li′(M=Li, Na, K)三个体系各有5个稳定异构体,在前三个异构体中,碱金属与t-Bu-calix[4]arene分子间具有很强的相互作用能,说明了体系的稳定性.在部分(M@t-Bu-calix[4]arene)Li异构体中Li′原子以阴离子形式存在,整个体系表现出碱金属化物的特性.此外,使用CAM-B3LYP方法计算了t-Bu-calix[4]arene及碱金属掺杂后体系的非线性光学性质.结果表明, t-Bu-calix[4]arene内部掺杂一个碱金属原子M后,体系的一阶超极化率(β0)有较大提高,而在配体外部又掺杂一个Li原子后,体系具有更大的β0值.其中(M@t-Bu-calix[4]arene)Li′体系的MLi′-4异构体表现出最高的β0值(41827-114354 a.u.),并且随着M原子序数的增加而逐渐增大.可见,碱金属掺杂是提高t-Bu-calix[4]arene非线性光学响应的一种有效策略.

关键词：密度泛函理论、掺杂效应、碱金属化物、非线性光学、一阶超极化率

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China 21173095,21173098,21303066.国家自然科学基金21173095,21173098,21303066

在线出版日期：2014-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1223-1229