高等学校化学学报

高等学校化学学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (3): 615.doi: 10.7503/cjcu20120688

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碱金属阳离子M+的引入及质子化对[V12O32]4-二阶非线性光学性质影响的密度泛函理论研究

林燕, 张婷, 颜力楷, 苏忠民   

  1. 东北师范大学化学学院, 功能材料化学研究所, 长春 130024
  • 收稿日期:2012-07-20 出版日期:2013-03-10 发布日期:2013-02-18
  • 通讯作者: 颜力楷,女,博士,副教授,博士生导师,主要从事量子化学研究.E-mail:yanlk924@nenu.edu.cn;苏忠民,男,博士,教授,博士生导师,主要从事功能材料和量子化学研究.E-mail:zmsu@nenu.edu.cn E-mail:yanlk924@nenu.edu.cn;zmsu@nenu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(批准号:20971020和21073030)、教育部新世纪优秀人才计划(批准号:NCET-10-318)和吉林省科技发展计划项目(批准号:20100320)资助.

Density Functional Theory Studies on the Second-order Nonlinear Optical Properties of [V12O32]4- and Its Alkali Metal Cation and Protonated Derivatives

LIN Yan, ZHANG Ting, YAN Li-Kai, SU Zhong-Min   

  1. Institute of Functional Material Chemistry, Faculty of Chemistry, Northeast Normal University, Changchun 130024, China
  • Received:2012-07-20 Online:2013-03-10 Published:2013-02-18

PDF (PC)

摘要：

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了碗状钒多酸阴离子[V12O32]4-、 其碱金属阳离子衍生物[V12O32M]3-(M=Li, Na, K)及质子化衍生物的几何结构和二阶非线性光学(NLO)性质. 结果表明, 碱金属阳离子M+的引入对体系的几何结构和第一超极化率(β0)影响很小; 而质子化的位置和取向对体系的几何结构和第一超极化率均有较大影响, 与钒多酸阴离子[V12O32]4-相比, 碗中部桥氧质子化体系的β0值增大, 且比碗口处及碗底处桥氧质子化体系的β0值大270～400 a.u.

关键词: 钒多酸阴离子, 非线性光学性质, 质子化, 密度泛函理论

Abstract:

The geometrical structures and second-order nonlinear optical(NLO)properties of [V12O32]4-, [V12O32M]3-(M=Li+, Na+, K+) and the protonated derivatives were investigated via density functional theory(DFT) method. The results show that the alkali metal cation M+ has little effect on the geometrical structure of the system and the first hyperpolarizability(β0). However, the different positions and different orientations of the protons have different impact on β0 values. Compared with [V12O32]4-, the β0 values of the protonated systems, in which the middle bridging oxygen atoms are protonated, increase significantly.

Key words: Vanadium polyanion, Nonlinear optical property, Protonation, Density functional theory

中图分类号: 

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