特異な非線形光学特性を有する分子および分子集合体の理論設計

具有独特非线性光学性质的分子和分子组装体的理论设计

• 批准号: 11166239
• 负责人: 中野 雅由
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11166239/
• 关键词: 非線形光学; 超分極率; ラジカル; 電子相関; 導電性; 交差共役系; 縮環共役系; テトラチアフルバレン

第二超分極率γの理論的解析は、非線形光学効果の解明や新規光機能性物質の設計に重要であるが,我々は、摂動論に基づく設計指針を新たに構築し、これまでに検討されたことがない、非共鳴領域で負のγを与える系、およびγの電子相関依存性が顕著で制御可能性がある新規系を提案した。一つは、強磁性物質のスピン源としても興味深いニトロニルニトロキシドラジカル系であり、もう一つは、交差/縮環共役系である。これらの系は共に開殻系を含んでいるが、そのような系のγに関しての構造-特性相関はいまだよく検討されていない。そこでまず第一に、n中心ラジカル系(n:整数)をモデル系として取り上げ、等電子構造の対称な1中心ラジカル(BH_3^-,CH_3,NH_3^+)および3中心ラジカル(BH(CH_2)_2^-,CH(CH_2)_2,NH(CH_2)_2^+)のγについて様々な電子相関手法および密度汎関数法を用いた計算を行い、そのγの特性を検討した。次に、我々の設計指針に基づく導電性-非線形光学特性の複合機能性物質系の提案を行い、その基本物質モデルとしてテトラチアフルバレン(TTF)およびテトラチアペンタレン(TTP)のγについて検討した。Ab initio計算の結果、我々の予想通り、共にラジカルカチオン状態が負のγを与え、電子相関依存性が顕著なことが判明した。これらの解析には、我々が開発した超分極率密度図を使用し、電子のγに対する空間的寄与を明らかにした。

对第二个超极化γ的理论分析对于阐明非线性光学效果和设计新型光功能材料很重要，但是我们已经构建了基于扰动理论的新设计指南，并提出了一个从未探索过的系统，在此之前，该系统在非呼吸区域中具有负性区域中的负γ，并具有一个具有γ型和γ型γ和γ型和γ的系统。一种是一种硝基硝基自由基系统，它也很有趣，它是铁磁材料的自旋源，另一种是交叉偶联的系统。这两个系统都包含开放的壳系统，但是尚未对γ的结构特征相关性进行了充分的研究。首先，我们将N-中心自由基系统（n：Integer）作为模型系统，并计算了对称单中心自由基的γ（BH_3^ - ，CH_3，NH_3^+）和3厘米自由基（BH（CH_2）_2^ - ，CH（CH_2）_2，NH（CH_2）_2，NH（Ch_2）电子相关方法和密度功能方法检查γ的性质。接下来，我们根据我们的设计指南提出了一个具有二键率光学性能的复杂功能材料系统，并研究了四硫酸盐（TTF）（TTF）和Tetrathiapentalene（TTP）作为基本材料模型的γ。正如我们预测的那样，自由基阳离子状态均给出负γ，电子相关依赖性很大。对于这些分析，我们使用了我们开发的超极化密度图来阐明电子对γ的空间贡献。

项目成果

H. Nagao: "Quantum phase dynamis of interaction between photon field and magnetic system : effects of magnetic qunatum tunneling"Optical Review. 6. 227-231 (1999)

H. Nagao：“光子场与磁系统之间相互作用的量子相动力学：磁量子隧道效应”光学评论。

S. Yamada: "Theoretical study on the second hyperpolarizabilities for small radical systems"Optical Review. 6. 237-241 (1999)

S. Yamada：“小自由基系统第二超极化率的理论研究”光学评论。

M. Nakano: "Numerical coupled Liouville approah : application to second hyperpolarizability of molecular aggregate"Int. J. Quant. Chem.. 71. 295-306 (1999)

M. Nakano：“数值耦合刘维尔方法：应用于分子聚集体的第二超极化性”Int。

S. Yamada: "CAS-SCF and density functional calculaions of second hyperpolarizabilities for a nitronyl nitroxide radical"Int. J. Quant. Chem. 71. 329-336 (1999)

S. Yamada：“CAS-SCF 和硝基硝基氧自由基第二超极化率的密度泛函计算”Int。

S. Yamada: "Theoretical Study on the Second Hyperpolarizabilities for Small Radical Systems"Mol. Cryst. Lig. Cryst.. 337. 393-396 (1999)

S. Yamada：“小型自由基系统第二超极化率的理论研究”Mol。