研究简报

供体-锯齿型碳纳米管-受体的非线性光学响应对管径的依赖性

  • 刘英涛 ,
  • 王鑫 ,
  • 刘翔宇 ,
  • 冀永强
展开
  • 宁夏大学化学化工学院 银川 750021

收稿日期: 2011-11-29

  修回日期: 2012-01-20

  网络出版日期: 2012-05-18

基金资助

宁夏自然科学基金(No. NZ1105)联合资助项目, 宁夏大学科学研究基金(No. NDZR10-14)重点资助项目.

Nonlinear Optical Response in Donor-Zigzag Carbon Nanotube-Acceptor Dependence on the Tube Diameter

  • Liu Yingtao ,
  • Wang Xin ,
  • Liu Xiangyu ,
  • Ji Yongqiang
Expand
  • Department of Chemistry and Chemical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China

Received date: 2011-11-29

  Revised date: 2012-01-20

  Online published: 2012-05-18

Supported by

Supported by the Natural Science Foundation of Ningxia Province (No. NZ1105) and the Scientific Research Fund of Ningxia University (No. NDZR10-14)

摘要

用密度泛函 B3LYP 方法得到一系列不同管径的氨基-硝基双取代纳米管NH2-(n,0)CNT-NO2 (n=5~10)的几何结构. 用CAM-B3LYP 方法计算了体系的第一超极化率(β0). 研究表明, β0 对管径大小有着极强的依赖性. 特别是对偶数纳米管(n=6, 8 和10), 其β0 (5.5×103~9.8×104 au)是奇数纳米管β0 (1.0×103~2.8×103 au)的5~35 倍.

本文引用格式

刘英涛 , 王鑫 , 刘翔宇 , 冀永强 . 供体-锯齿型碳纳米管-受体的非线性光学响应对管径的依赖性[J]. 化学学报, 2012 , 70(9) : 1131 -1134 . DOI: 10.6023/A1111293

Abstract

A series of NH2 and NO2 disubstituted carbon nanotube NH2-(n,0)CNT-NO2 (n=5~10) were obtained by the DFT-B3LYP method. First hyperpolarizabilities (β0) were calculated at the CAM-B3LYP level. As a result, it is found that the first hyperpolarizability strongly depends on the diameter of CNT. Particularly, β0 (5.5×103~9.8×104) in the even CNT (n=6, 8 and 10) is about 5~35 times larger than that (1.0×103~2.8×103 au) in the odd CNT (n=5, 7 and 9).

参考文献

1 Eaton, D. F. Science 1991, 253, 281.  

2 Meredith, G. R. Nonlinear Optical Properties of Organic and Polymeric Materials, ACS Symposium Series 233, Ed.: Williams, D. J., American Chemical Society, Washington,1983.  

3 Cheng, W. D.; Xiang, K. H.; Pandey, R.; Pernisz, U. C. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6737.  

4 Ichida, M.; Sohda, T.; Nakamura, A. J. Phys. Chem. B 2000,104, 7082.  

5 Hold, K.; Pawlowski, F.; Jørgensen, P.; Hättig, C. J. Chem. Phys. 2003, 118, 1292.

6 Hättig, C.; Larsen, H.; Olsen, J.; Jørgensen, P.; Koch, H.; Femández, B.; Rizzo, A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 10099.

7 Horikoshi, R.; Nambu, C.; Mochida, T. Inorg. Chem. 2003,42, 6868.  

8 Long, N. J.; Williams, C. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2003,42, 2586.  

9 Shelton, D. P.; Rice, J. E. Chem. Rev. 1994, 94, 3.  

10 Wu, W. B.; Wang, M. L.; Huang, W.; Sun, Y. M.; Cui, Y. P.; Xu, C. X. Acta Chim. Sinica 2008, 66, 1700 (in Chinese). (吴伟兵, 王明亮, 黄维, 孙岳明, 崔一平, 徐春祥, 化学学报, 2008, 66, 1700.)

11 Blanchard-Desce, M.; Alain, V.; Bedworth, P. V.; Marder, S. R.; Fort, A.; Runser, C.; Barzoukas, M.; Lebus, S.; Wortmann, R. Chem.-Eur. J. 1997, 3, 1091.

12 Champagne, B.; Perpète, E. A.; Jacquemin, D.; Jacquemin, D. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4755.  

13 Nakano, M.; Ohta, S.; Kamada, K.; Kishi, R.; Kubo, T.; Kamada, K.; Ohta, K.; Champagne, B.; Botek, E.; Takahashi, H. Chem. Phys. Lett. 2007, 443, 95.  

14 Kanis, D. R.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. Chem. Rev. 1994,94, 195.  

15 Priyadarshy, S.; Therien, M. J.; Beratan, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1504.  

16 Suslick, K. S.; Chen, C. T.; Meredith, G. R.; Cheng, L. T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6928.  

17 Marder, S. R.; Beratan, D. N.; Cheng, L.-T. Science 1991,252, 103.

18 Priyadarshy, S.; Therien, M. J.; Beratan, D. N. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1504.  

19 Bishop, D. M.; Champagne, B.; Kirtman, B. J. Chem. Phys.1998, 109, 9987.

20 Bulat, F. A.; Toro-Labbe, A.; Champagne, B.; Kirtman, B.; Yang, W. J. Chem. Phys. 2005, 123, 014309.

21 Zhou, Z. J.; Li, X. P.; Liu, Z. B.; Ma, F.; Li, Z. R.; Huang, X. R.; Sun, C. C. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 2414.

22 Zhou, Z. J.; Liu, Z. B.; Li, Z. R.; Huang, X. R.; Sun, C. C. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 16282.  

23 Zhou, Z. J.; Li, Z. R.; Huang, X. R.; Sun, C. C. Chem. Res. Chin. Univ. 2011, 27(3), 512.

24 Xiao, D.; Bulat, F. A.; Yang, W.; Beratan, D. N. Nano Lett.2008, 8, 2814.  

25 Champagne, B.; Perpète, E.; Jacquemin, D.; Van Gisbergen, S.; Baerends, E.; Soubra-Ghaoui, C.; Robins, K.; Kirtman, B. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4755.  

26 Nakano, M.; Ohta, S.; Kamada, K.; Kishi, R.; Kubo, T.; Kamada, K.; Ohta, K.; Champagne, B.; Botek, E.; Takahashi, H. Chem. Phys. Lett. 2007, 443, 95.  

27 Nakano, M.; Nagai, H.; Fukui, H.; Yoneda, K.; Kishi, R.; Takahashi, H.; Shimizu, A., Kubo, T.; Kamada, K.; Ohta, K. Chem. Phys. Lett. 2008, 467, 120.  

28 Nagai, H.; Nakano, M.; Yoneda, K.; Fukui, H.; Minami, T.; Boness, S.; Kishi, R.; Takahashi, H.; Shimizu, A.; Kubo, T.; Kamada, K.; Ohta, K. Chem. Phys. Lett. 2009, 477, 355.  

29 Ma, F.; Li, Z.; Zhou, Z.; Wu, D.; Li, Y.; Wang, Y.; Li, Z. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11242.  

30 Tawada, Y.; Tsuneda, T.; Yanagisawa, S.; Yanai, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8425.

31 Frisch, M. J.; Truchks, 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, N. J.; 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, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.02, Gaussian, Wallingford, CT, 2009.  

32 Xu, H. L.; Zhong, R. L.; Sun, S. L.; Su, Z. M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 16340.  

33 Sun, C. H.; Finnerty, J. J.; Lu, G. Q.; Cheng, H. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12406.  

34 Oudar, J. L.; Chemla, D. S. J. Chem. Phys. 1977, 66, 2664.
文章导航

/