有机半导体苝的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对苝进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、IR光谱、Raman光谱、THz光谱、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现苝的THz光谱有三个特征吸收峰,它们分别位于2.94、5.46和7.77 THz,其中5.46 THz的吸收是最强的,它是由以C4-C1-C11-C16为轴的苝分子面外对称弯曲振动产生的。苝在UV-Vis光波段有三个吸收峰,峰值波长分别位于420.79、328.14及303.80 nm,其中420.79nm的紫外吸收峰最强。前线轨道计算表明苝分子的HOMO与LUMO能量差值为3.077eV,它与用UV-Vis的理论计算能隙2.946eV仅有0.131eV(4.45%)的偏差。     

有机半导体ADN的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论( DFT)方法对9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱、分子前线轨道、Mulliken电荷等理论计算.研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现ADN在0.1～10 THz波谱范围内有5个明显的吸收峰,分别位于1.08、2.52、4.44、5.64及6.60 THz,其中5.64 THz的吸收是最强的,它是由萘环面外弯曲及蒽环面内摇摆振动产生的.ADN在紫外光波段有三个吸收峰,分别对应于386.34、352.98及352.50 nm,其中386.34 nm的紫外吸收峰最强.ADN理论计算能隙值为3.516 eV,比实验值3.2 eV略高.ADN的Mulliken电荷计算表明,所有H原子的Mulliken电荷皆为正电荷,C原子Mulliken电荷与其具体的化学环境相关.     

OLED绿光掺杂剂DMQA的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对N,N'-二甲基喹吖啶酮(DMQA)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外.可见光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算.研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现DMQA在0.1～10 THz波谱范围内有6个明显的吸收峰,分别位于1.43、2.95、3.81、4.13、6.26以及9.68THz,DMQA在紫外.可见光波段的457.26、386.76及377.37 nm有三个吸收峰,其中457.26 nm的可见光吸收峰最强.电子密度计算表明,最大电子密度集中在O原子和N原子上,O原子的电子密度高于N原子的电子密度.Mulliken电荷计算表明,负电荷主要集中在N原子和O原子上,N原子的Mulliken电荷密度绝对值大于O原子的Mulliken电荷密度绝对值.     

有机紫外半导体PMTC的制备及理论计算研究

进行了有机紫外半导体N-[5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-取代]二硫代氨基甲酸钾(PMTC)的制备及FT-IR、Raman、UV-Vis及PL光谱实验表征。对实验测试FT-IR及Raman光谱的振动峰进行了归属,Raman光谱测试发现S-K在152 cm-1有v(S-K-S)伸缩振动。UV-Vis实验光谱表明PMTC在200～350nm波段有紫外吸收,PL实验光谱表明PMTC在340～400 nm波段有明显的紫外发光峰,峰值波长为373 nm,PL谱相对于吸收光谱有Stokes频移。采用密度泛函理论(DFT)方法对PMTC进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。理论研究结果表明:PMTC在UV-Vis波段有三个电子跃迁吸收。前线轨道计算表明PMTC的HOMO的电子主要分布在与K原子相连的两个S原子上,而LUMO轨道的电子主要集中在K原子上,PMTC吸收光子后,产生电子由HOMO至LUMO跃迁的实质是电子由配体(主要是配位S原子)向金属原子K的转移。     

GHB光学性质的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论( DFT)方法对γ-羟基丁酸(GHB)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱及分子前线轨道理论等计算.研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现GHB在0.1 ～ 10 THz波谱范围内有四个明显的吸收峰,分别位于0.85、2.89、7.21以及8.61 THz,GHB在紫外波段的235.50、190.23及169.79 nm有3个吸收峰.基于GHB具有特征性的IR、Raman、THz、UV-Vis光谱性质,可以使用光谱技术对GHB进行探测、识别、分析和检测.     

蛋氨酸电离能与红外光谱的密度泛函理论计算研究

采用混合密度泛函理论中的B3LYP方法,并结合6-31G(d)、6-31G(df,p)、6-31+G(d)和6-311+G(2d,2p)四种基组,首次系统地计算了蛋氨酸在空气、四氯化碳、四氢呋喃、水和模拟蛋白质环境中的几何结构、电离能和红外光谱.研究结果表明,在不同的基组和介质环境下,蛋氨酸的几何参数与晶体结构实验参数相比,其键长和键角的差值分别小于0.0271(A)和5.32°;但二面角相差12.04°～122.11°;在同一计算方法下,介质的介电常数越高,分子的单点能越低,电离能也越小,对应的主要振动频率随之减小,强度增大;蛋氨酸的电离能比组氨酸的计算结果高0.33eV～0.56eV.所有数据均显示,较高基组下的计算结果更接近实验值.该研究为深入探索叶绿素与蛋氨酸配位后在光反应中心中的功能与作用提供了理论参考依据.     

组氨酸四种质子化结构振动光谱特性的密度泛函理论计算研究

本文采用混合密度泛函理论中的B3LYP方法，结合6-31G（df,p）基组，首次系统地分析了组氨酸的四种质子化结构在空气、四氯化碳、四氢呋喃和水中的几何结构和红外光谱。为进一步探索质子化状态、介质和脊骨对组氨酸红外特征光谱的影响，我们对不同情况下的计算结果进行了比较，同时与文献中4-甲基咪唑环在水中的实验结果进行对比分析。结果表明，N1C2键的键长和C2N3键的键长在N1H—His和N3H-His这两种结构优化后的结果刚好相反；介质的相对介电常数越大，计算得到的红外振动频率越低，而振动强度则越强；脊骨的存在，使得咪唑环上大多数分子键的振动频率向下偏移，上移情况多数出现在阴离子状态。该研究为深入理解组氨酸在光合反应中心的蛋白质环境中的作用与功自莹提供珲论参考依椐。     

天然与处理翡翠的光谱学研究

文章通过对天然翡翠和漂白充填处理翡翠的共焦显微拉曼光谱(514nm)测定,得到表征翡翠硬玉结构的拉曼位移为1036cm-1,696cm-1和374cm-1,显微放大能观察到翡翠经酸洗产生的裂纹及其充填的有机物,经红外光谱的测定证实该充填物为环氧树脂,且表征环氧树脂的拉曼峰为777cm-1,1123cm-1,1611cm-1,2930cm-1和3065cm-1;通过相同测试条件下,并在极短的积分时间内对天然翡翠的绿色、白色部位和染绿色翡翠进行拉曼光谱(785nm)测定,并结合绿色翡翠紫外-可见光-近红外吸收光谱的测定,得到吸收光谱中的吸收峰637nm,658nm和691nm归属于翡翠晶体中的Cr3 ,Cr3 的大量存在将使翡翠的拉曼光谱产生极强的荧光,而染色翡翠中染料产生的荧光相对较弱.     

液态β-苯乙胺拉曼光谱和密度泛函理论计算

β-苯乙胺(C6H6-CH2-CH2-NH2)是生物体内最简单的一种神经递质分子。应用拉曼光谱实验方法并结合密度泛函理论(DFT)计算对液态中苯乙胺可能存在的构象进行了探讨。根据理论计算结果,对常温下液态苯乙胺拉曼图谱进行了初步归属。对实验所得拉曼图谱与模拟所得各构象的拉曼图谱进行对比,结果表明在常温下6种构象均可能存在于液态苯乙胺中。同时,测量了不同温度下液态苯乙胺的拉曼光谱,结果说明常温下液态苯乙胺反式构象更稳定,这可能是由于液态苯乙胺形成了分子间氢键。     

Preparation of Organic Semiconductor PTCDA and Studies on Its Crystal Structure and the Absorption Spectrum

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＯｒｇａｎｉｃＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＰＴＣＤＡａｎｄＳｔｕｄｉｅｓｏｎＩｔｓＣｒｙｓｔａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＳｐｅｃｔｒｕｍ①②ＺＨＡＮＧＦｕｊｉａ，ＳＨＡＯＪｉａｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＤｅ...     

Preparation of Organic Semiconductor PTCDA and Studies on Its Crystal Structure and the Absorption Spectrum^①②

Organic semiconductoe3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride(PTCDA)has been synthetized with 1,8-naphthalic anhydride using chemical method.X-ray diffraction spectrum shows that it is monoclinic.Visible absorption spectrum shows that its gap band is 2.2eV with singlet exciton bandwidth of 0.9eV.     

基于SOA非线性的全光逻辑运算的理论研究

半导体光放大器(semiconductor optical amplifier,SOA)是具有优良非线性效应的光子器件.其非线性特性在光开关、波长变换、光逻辑运算中有重要的应用.从SOA载流子的速率方程和耦合波方程出发,经理论分析对SOA增益的非线性特性进行了研究和数值模拟,并通过连续光、脉冲光同时输入及两脉冲光同时输入两种情况,对SOA的交叉增益调制(XGM)这一重要的非线性效应进行了详细的研究和数值模拟.理论分析和数值模拟表明,基于SOA的这种非线性效应可以用来实现多种全光逻辑运算.     

有机半导体探测器材料的研究展望

对国外刚刚研究起步的有机半导体探测器材料及器件的研究现状进行了分析,介绍了有机半导体探测器材料和薄膜的制备及表征技术,并对有机半导体探测器材料的未来做了展望.     

光泵NH3分子亚毫米波频谱特性的理论计算

本文从密度矩阵方程出发,分别采用三能级和多组独立三能级迭加的近似方法对光泵NH_3分子亚毫米激光器的输出光强进行了理论研究.同时根据NH_3分子能级结构对TEA-CO_2激光器的10R(6)谱线泵浦NH_3分子亚毫米波频谱特性进行了数值计算,理论计算结果与实验符合较好.