Chem. J. Chinese Universities ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (11): 2204.doi: 10.7503/cjcu20150613
• Physical Chemistry • Previous Articles Next Articles
ZHANG Xueying, YU Guangtao, CHEN Wei*(), HUANG Xuri*(
)
Received:
2015-08-03
Online:
2015-11-10
Published:
2015-10-10
Contact:
CHEN Wei,HUANG Xuri
E-mail:xychwei@gmail.com;huangxr@jlu.edu.cn
Supported by:
CLC Number:
TrendMD:
ZHANG Xueying, YU Guangtao, CHEN Wei, HUANG Xuri. Theoretical Investigation on Nonlinear Optical Properties of the Donor/Acceptor-decorated Zigzag Graphene Nanoribbons with the 5-9 Defect†[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(11): 2204.
System | α/a.u. | β0/a.u. | System | α/a.u. | β0/a.u. |
---|---|---|---|---|---|
zGNR-D5-9-NH2(a) | 952 | 2.59×103 | NO2(a)-zGNR-D5-9 | 966 | 1.10×104 |
zGNR-D5-9-NH2(b) | 961 | 3.22×103 | NO2(b)-zGNR-D5-9 | 961 | 8.69×103 |
zGNR-D5-9-NH2(a') | 955 | 8.10×103 | NO2(a')-zGNR-D5-9 | 971 | 3.56×103 |
zGNR-D5-9-NH2(b') | 950 | 6.81×103 | NO2(b')-zGNR-D5-9 | 955 | 1.33×103 |
Table 1 Polarizability(α) and the first hyperpolarizability(β0) for zGNR-D5-9-NH2(n) and NO2(m)-zGNR-D5-9(n,m=a, b, a', b') systems
System | α/a.u. | β0/a.u. | System | α/a.u. | β0/a.u. |
---|---|---|---|---|---|
zGNR-D5-9-NH2(a) | 952 | 2.59×103 | NO2(a)-zGNR-D5-9 | 966 | 1.10×104 |
zGNR-D5-9-NH2(b) | 961 | 3.22×103 | NO2(b)-zGNR-D5-9 | 961 | 8.69×103 |
zGNR-D5-9-NH2(a') | 955 | 8.10×103 | NO2(a')-zGNR-D5-9 | 971 | 3.56×103 |
zGNR-D5-9-NH2(b') | 950 | 6.81×103 | NO2(b')-zGNR-D5-9 | 955 | 1.33×103 |
Fig.5 Static first hyperpolarizability(β0) of the NO2(a)-zGNR-D5-9-NH2(a') and NO2(a)-zGNR-D5-9-NH2(d') systems with synergistic effect versus the zGNR-D5-9 and NO2(a)-zGNR-NH2(a') systems
Fig.6 Crucial transition states of the NO2(a)-zGNR-D5-9-NH2(d')(A), NO2(a)-zGNR-NH2(a')(B) and zGNR-D5-9(C) systems H and L mean the highest occupied molecular orbital(HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital(LUMO), respectively.
System | α/a.u. | β0/a.u. | f0 | ΔE/eV | Δμ/a.u. | (Δμ·f0/ΔE3)/a.u. |
---|---|---|---|---|---|---|
NO2(a)-zGNR-D5-9-NH2(d') | 1019 | 1.74×104 | 0.4227 | 2.295 | 0.957 | 683 |
NO2(a)-zGNR-NH2(a') | 1024 | 1.47×104 | 0.5041 | 2.650 | 0.793 | 438 |
zGNR-D5-9 | 1169 | 1.37×104 | 0.4044 | 2.799 | 0.244 | 90 |
Table 2 Polarizability(α), the first hyperpolarizability(β0), Oscillator strength(f0), transition energy(ΔE) and the dipole moment(Δμ) between the crucial excited state and ground state and the estimated values under the two-level approach(Δμ·f0/ΔE3) for NO2(a)-zGNR-D5-9-NH2(d'), NO2(a)-zGNR-NH2(a') and zGNR-D5-9
System | α/a.u. | β0/a.u. | f0 | ΔE/eV | Δμ/a.u. | (Δμ·f0/ΔE3)/a.u. |
---|---|---|---|---|---|---|
NO2(a)-zGNR-D5-9-NH2(d') | 1019 | 1.74×104 | 0.4227 | 2.295 | 0.957 | 683 |
NO2(a)-zGNR-NH2(a') | 1024 | 1.47×104 | 0.5041 | 2.650 | 0.793 | 438 |
zGNR-D5-9 | 1169 | 1.37×104 | 0.4044 | 2.799 | 0.244 | 90 |
[1] | Stahelin M., Burland D. M., Rice J. E., Chem. Phys. Lett., 1992, 191, 245—250 |
[2] | Zhang H. X., Zhang J., Zheng S. T., Wang G. M., Yang G. Y., Inorg. Chem., 2004, 43, 6148—6150 |
[3] | Xu X., Hu C. L., Kong F., Zhang J. H., Mao J. G., Sun J. L., Inorg. Chem., 2013, 52, 5831—5837 |
[4] | Buey J., Coco S., Díez L., Espinet P., Martín-Alvarez J. M., Miguel J. A., García-Granda S., Tesouro A., Ledoux I., Zyss J., Organometallics, 1998, 17, 1750—1755 |
[5] | Labat L., Lamère J. F., Sasaki I., Lacroix P. G., Vendier L., Asselberghs I., Pérez-Moreno J., Clays K., Eur. J. Inorg. Chem., 2006, 15, 3105—3113 |
[6] | Liu C. G., Guan W., Song P., Yan L. K., Su Z. M., Inorg. Chem., 2009, 48, 6548—6554 |
[7] | Cornelis D., Franz E., Asselberghs I., Clays K., Verbiest T., Koeckelberghs G., J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 1317—1327 |
[8] | Maury O., Viau L., Senechal K., Corre B., Guegan J. P., Renouard T., Ledoux I., Zyss J., Bozec L. H., Chem. Eur. J., 2004, 10, 4454—4466 |
[9] | Lee S. H., Park J. R., Jeong M. Y., Kim H. M., Li S. J., Song J., Ham S., Jeon S. J., Cho B. R., Chem. Phys. Chem., 2006, 7, 206—212 |
[10] | Niu M., Yu G. T., Yang G. H., Chen W., Zhao X. G., Huang X. R., Inorg. Chem., 2014, 53, 349—358 |
[11] | Zhao X. G., Yu G. T., Huang X. R., Chen W., Niu M., J. Mol. Model., 2013, 19, 5601—5610 |
[12] | Yu G.T., Huang X. R., Chen W., Sun C. C., J. Comput. Chem., 2011, 32, 2005—2011 |
[13] | Chen W., Yu G. T., Jin P., Li Z. R., Huang X. R., J. Comput. Theor. Nanosci., 2011, 8, 2482—2487 |
[14] | Chen W., Li Z. R., Wu D., Li Y., Sun C. C., Gu F. L., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 10977—10981 |
[15] | Chen W., Li Z. R., Wu D., Li Y., Sun C. C., Gu F. L., Aoki Y., J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 1072—1073 |
[16] | Li S. C., Yu G. T., Chen W., Huang X. R., Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(11), 2390—2396 |
(李绍晨, 于广涛, 陈巍,黄旭日. 高等学校化学学报, 2014, 35(11), 2390—2396) | |
[17] | Yu G. T., Huang X. R., Li S. C., Chen W., Int. J. Quantum. Chem., 2015, 115, 671—679 |
[18] | Li S. C., Yu G. T., Chen W., Huang X. R., Chem. Res. Chinese Universities, 2015, 31(2), 261—269 |
[19] | Yu G. T., Zhao X. G., Niu M., Huang X. R., Zhang H., Chen W., J. Mater. Chem. C, 2013, 1, 3833—3841 |
[20] | Chen L. W., Yu G. T., Chen W., Tu C. Y., Zhao X. G., Huang X. R., Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, 16, 10933—10942 |
[21] | Li S. C., Yu G. T., Chen W., Zhou Z. J., Huang X. R., Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(6), 1146—1155 |
(李绍晨, 于广涛, 陈巍, 周中军, 黄旭日. 高等学校化学学报, 2015, 36(6), 1146—1155) | |
[22] | Morley J. O., Docherty V. J., Pugh D., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1987, 9, 1351—1355 |
[23] | Morley J. O., J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1991, 87, 3009—3013 |
[24] | Chen W., Yu G. T., Gu F. L., Aoki Y., Chem. Phys. Lett., 2009, 474, 175—179 |
[25] | Xiao D. Q., Bulat F. A., Yang W. T., Beratan D. N., Nano Lett., 2008, 8, 2814—2818 |
[26] | Zhou Z. J., Li X. P., Ma F., Liu Z. B., Li Z. R., Huang X. R., Sun C. C., Chem. Eur. J., 2011, 17, 2414—2419 |
[27] | Banhart F., Kotakoski J., Krasheninnikov A. V., ACS Nano, 2011, 5, 26—41 |
[28] | Buckingham A. D., Adv. Chem. Phys., 1967, 12, 107—142 |
[29] | Mclean A.D., Yoshimine M., J. Chem. Phys., 1967, 47, 1927—1935 |
[30] | Xu H. L., Li Z. R., Su Z. M., Muhammad S., Gu F. L., Harigaya K., J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 15380—15383 |
[31] | Wei W., Bai F. Q., Xia B. H., Chen H. B., Zhang H. X., Chem. Res. Chinese Universities, 2013, 29(5), 962—968 |
[32] | Chen J., Wang J., Bai F. Q., Zheng Q. C., Zhang H. X., Chem. Res. Chinese Universities, 2012, 28(4), 696—702 |
[33] | Wang X. L., Zhang K., Chem. Res. Chinese Universities, 2012, 28(4), 703—706 |
[34] | Wang F. F., Li Z. R., Wu D., Wang B. Q., Li Y., Li Z. J., Chen W., Yu G. T., Gu F. L., Aoki Y., J. Phys. Chem. B, 2008, 112, 1090—1094 |
[35] | Maroulis G., Struct. Bond., 2012, 149, 95—130 |
[36] | Frisch M.J., Trucks G. W., Schlegel H. B., Scuseria G. E., Robb M. A., Cheeseman J. R., Scalmani G., Barone V., Mennucci B., Petersson G. A., Nakatsuji H., Caricato M., Li X., Hratchian H. P., Izmaylov A. F., Bloino J., Zheng G., Sonnenberg J. L., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Vreven T., Montgomery Jr J. A., Peralta J. E., Ogliaro F., Bearpark M., Heyd J. J., Brothers E., Kudin K. N., Staroverov V. N., Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., Rendell A., Burant J. C., Iyengar S. S., Tomasi J., Cossi M., Rega N., Millam J. M., Klene M., Knox J. E., Cross J. B., Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R. E., Yazyev O., Austin A. J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J. W., Martin R. L., Morokuma K., Zakrzewski V. G., Voth G. A., Salvador P., Dannenberg J. J., Dapprich S., Daniels A. D., Farkas O., Foresman J. B., Ortiz J. V., Cioslowski J., Fox D. J., Gaussian 09, Revision D.01, Gaussian Inc., Wallingford CT, 2009 |
[37] | Chai G. L., Lin C. S., Cheng W. D., J. Mater. Chem., 2012, 22, 11303—11309 |
[38] | Zhang L., Zou L. Y., Guo J. F., Ren A. M., Wang D., Feng J. K., New J. Chem., 2014, 38, 5391—5401 |
[39] | Zhou H., Zhou Z. J., Yu G. T., Chen W., Huang X. R., Li Z. R., Chem. Phys. Lett., 2014, 614, 57—61 |
[40] | Oudar J. L., J. Chem. Phys., 1977, 67, 446—457 |
[41] | Kanis D. R., Ratner M. A., Marks T. J., Chem. Rev., 1994, 94, 195—242 |
Viewed | ||||||
Full text |
|
|||||
Abstract |
|
|||||