1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 北京理工大学复杂环境智能感测技术工业和信息化部重点实验室，北京 100081
超快二维电子光谱技术在过去二十余年间得到了迅速的发展，并在研究光合作用、光伏材料与低维材料等的激发态布居动力学与相干动力学过程中发挥了重要作用。本综述将首先介绍二维电子光谱在拓展探测窗口与维度方面的技术发展。然后，讨论领域内现存的挑战与未来发展方向：在技术层面，如何降低二维电子光谱的技术门槛以及发展多光谱数据分析程序，是拓展二维电子光谱应用的重要瓶颈问题；在基础研究层面，如何发展新型的二维电子光谱技术，去更好地探测与解析相干调控动力学与极化基元动力学过程，是该领域的另一个关键难题。
超快光谱 激发态动力学 二维电子光谱 非线性光学 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0130002
山西师范大学现代文理学院,山西 临汾 041004
采用DFT和TD-DFT方法研究了取代基对meso-四苯基卟啉(H2TPP)的八种衍生物几何结构, 振动频率及电子光谱的相关影响。研究发现在四个苯环上引入各种取代基后, 只有衍生物8受到了较轻微的影响, 总体而言对卟啉环的中心结构造成变形较小, 主要影响的是Cm原子。由于衍生物8具有甲氧基亚氨基这种强的电子给体基团, 其HOMO和LUMO能级显著增加, 前线轨道能隙值降低到4.49eV, 提高了Q带(500～750nm)的强度, 电子从取代基到卟啉环上的转移会产生持续的紫外至红外吸收光谱, 因此该衍生物在太阳能电池中可作为高效的卟啉类感光剂。
四苯基卟啉 几何结构 振动频率 电子光谱 染料敏化太阳能电池 H2TPP Geometrical structure Vibration frequency Electronic spectrum DSSCs
1 集宁师范学院物理系,内蒙古 乌兰察布 012000
2 呼伦贝尔学院物理与电子信息学院,内蒙古 呼伦贝尔 021008
在B3LYP/6-31++G(d,p)水平下(Pt原子采用LANL2DZ赝势基组), 对几种樟脑型β-二酮环 金属铂配合物的紫外-可见光谱和三阶非线性光学性质进行理论研究。结果表明,分子的电子跃迁 性质属于金属到配体的跃迁(MLCT)、配体内跃迁(LC)和配体到配体的跃迁(LLCT)三种跃迁的 混合。在苯环上引入－OC2 H5 分子的最强吸收峰和最低能量吸收峰均发生蓝移。在β-二酮环上引入 苯基,同时在另一配体的苯环上引入氟代烷基可以增大非线性光学性质。在β-二酮环上引入吸电 子基团－CF3 使最低能量吸收峰红移,同时在另一配体苯环上引入烷氧基可以增大非线性光学性质。
非线性光学 乙酰丙酮Pt配合物 分子设计 电子光谱 密度泛函理论 nonlinear optics acetylacetonate Pt complex molecular design electronic spectrum density functional theory
1 重庆邮电大学数理学院, 重庆400065
2 重庆亚派桥梁工程质量检测有限公司, 重庆400065
综合运用稀土光谱理论、 量子力学、 晶体场理论对高对称稀土离子Cs2NaYF6∶Ho3+的电子光谱与能级结构展开了深入的研究。 4 600～24 000 cm-1范围内不同温度下的电子吸收光谱清楚的记录了从基态到不同激发态5FJ(J=7,6,5,4), 5FS(S=5,4,3), 5GP(P=6,5)及3K8的跃迁。 这些跃迁表现为零声子线(ZPL)及丰富的振动结构。 由光谱解析结果得到50个Ho3＋的能级数据, 还运用标准f-shell程序进行能级拟合及晶场分析, 得到Cs2NaYF6∶Ho3+能级的计算值及相应的哈密顿量参数。 同时, 对同类冰晶石晶格中不同配体(Cs2NaYF6∶Ho3+, Cs2NaYCl6∶Ho3+)的能级及拟合参数进行了对比。
电子光谱 能级结构 晶场分析 Cs2NaYF6∶Ho3+ Cs2NaYF6∶Ho3+ Electronic spectra Energy levels Crystal field analysis 光谱学与光谱分析
2010, 30(8): 2049
四川师范大学 化学与材料科学学院,先进功能材料四川省高校重点实验室,四川 成都 610066
在B3LYP/6-31G水平上研究了含亚胺和胆甾烯基不对称液晶二聚体的几何结构、电子吸收光谱和二阶非线性光学性质。研究结果表明,该类化合物分子的最强电子跃迁主要源于分子HOMO→LUMO的π→π*跃迁,对应的最大吸收波长位于337-349 nm范围,属于近紫外区。减小分子的中心柔性间隔基的长度和提高端接基的吸电子能力可以增强该类液晶的二阶非光学性质。
电子光谱 二阶非线性光学性质 亚胺基 胆甾烯基 密度泛函理论
四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610066
采用量子化学密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G水平上对具有手性侧链的卟啉液晶分子进行几何结构优化,在此基础上使用含时密度泛函理论方法计算了分子第一激发态的电子垂直跃迁能,得到最大吸收波长λmax.计算表明,手性侧链取代基对λmax的影响不大,Zn络合导致最大吸收波长兰移,与实验结果一致.
卟啉液晶分子 密度泛函理论 前线轨道 电子光谱 原子与分子物理学报
2007, 24(5): 942
四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610066
采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G*水平上对6个新型含氧亚甲基和亚胺桥键液晶化合物分子的几何结构进行优化计算,讨论了取代基H, CH3, CH3O, C2H5O, NO2, Cl对分子电荷、前线轨道能量和电子吸收光谱等性质的影响.在此基础上使用含时密度泛函理论方法计算了分子第一激发态的电子垂直跃迁能,得到最大吸收波长λmax.计算表明,取代基的引入导致最大吸收波长红移.
液晶化合物 密度泛函理论 前线轨道 电子光谱 原子与分子物理学报
2006, 23(6): 1034
1 淮北煤炭师范学院化学系,淮北,235000
2 周口师范化学系,周口,466000
运用密度泛函理论(DFT)RB3LYP方法和ab initio HF单激发态相互作用(CIS)法分别优化了2-三氰基乙烯基蒽(2-TCVA)和9-三氰基乙烯基蒽(9-TCVA)分子的基态及最低激发单重态几何结构.系统分析了前线分子轨道特征,并探索了电子跃迁机理.应用含时密度泛函理论计算了分子的电子光谱,计算结果与实验值符合得较好.
2-三氰基乙烯基蒽 9-三氰基乙烯基蒽 密度泛函 电子光谱 2-tricyanovinyl anthracene 9-tricyan ovinyl anthracene Density functional theory Electronic spectrum 原子与分子物理学报
2005, 22(3): 573
1 安徽大学化学化工学院,合肥,230039
2 南京大学配位化学国家重点实验室,210093
本文报道了吩噻嗪系列衍生物作为电致发光(EL)材料的结构表征、光谱性能及RHF/PM3系列方法的量子化学半经验计算,并比较了实验的UV-vis,IR,FL光谱与理论计算结果,所得到的理论结果与实验结果一致.从微观上分析了该系列衍生物的光谱性能,解释了它们的差异性.
吩噻嗪衍生物 电子光谱 红外光谱 量子化学计算 Phenothiazine derivatives Electronic spectra Vibrational spectra PM3/CIS 原子与分子物理学报
2002, 19(3): 307
