グラフェンの正方形の非線形光学反応を解放し,そのフレームワークに白色グラフェン (h-BN) セクションを閉じ込める
Panaghiotis Karamanis1, Nicolás Otero, Claude Pouchan
1Equipe de Chimie Théorique, ECP Institut des Sciences Analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux (IPREM) UMR 5254, Hélioparc Pau Pyrénées 2 avenue du Président Angot, 64053 Pau Cedex 09, France.
Journal of the American Chemical Society
|May 1, 2014
まとめ
ハイブリッド・ボロン・ニトリド (BN) グラフェン・フレークは,調節可能で,大きな二次非線形光学 (NLO) 反応を提供します. BNをグラフェンに戦略的に組み込むことで,高度な材料設計のために新しい二極および八極のNLO特性を達成することができます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 凝縮物質物理学 凝縮物質物理学
- 量子化学とは,量子化学である.
背景:
- グラフェンベースのシステムは,非線形光学 (NLO) アプリケーションのために調査されています.
- 大量の二次的なNLO反応,特に八極と二極の材料を開発することは,光子装置にとって極めて重要です.
- グラフェンの他の材料とのハイブリッド化は,電子的および光学的性質を調節するための経路を提供します.
研究 の 目的:
- ハイブリッド・ボロン・ニトリド (BN) グラフェン・フレークの二次的なNLO特性を調査する.
- 大規模な八極および二極のNLO応答を生成するためのBN-グラフェンシステムの可能性を調査する.
- これらのNLO特性の根本的なメカニズムと制御要因を理解する.
主な方法:
- Ab initioと密度関数理論 (DFT) の計算が採用されました.
- コンフィギュレーションインタラクション (CIS) と時間依存密度関数 (TD) のメソッドは,sum-over-state (SOS) のアプローチで使用されました.
- 様々なBN-グラフェン構成の体系的な研究が行われました.
主要な成果:
- ハイブリッドBN-グラフェンフレークは,第2次の大幅なNLO反応を示しています.
- NLO反応は,BN / グラフェンインターフェイスでの電荷転送に起因し,交互に原子電荷を生成します.
- NLO応答の大きさとタイプ (二極/八極) は,BNドメインの特性 (形状,サイズ,カバー) を調整することによって正確に制御できます.
結論:
- グラフェンネットワーク内に有限なBNセクションを閉じ込めることは,巨大な二次NLO応答のためのπ電子システムを効果的に利用します.
- 調整可能なNLO特性を有するグラフェンベースの新型八極形のモチーフが特定されました.
- BN-グラフェンハイブリッドの戦略的設計は,高度な非線形光学材料のための有望な経路を提供します.
