从气相自组装:设计和实施具有较大的非线性光学反应的小分子色素前体
David Frattarelli1, Michele Schiavo, Antonio Facchetti
1Department of Chemistry, Northwestern University, 2145 Sheridan Road, Evanston, Illinois 60208-3113, USA.
Journal of the American Chemical Society
|September 3, 2009
概括
研究人员开发了新的有机染色体,这些染色体可以自组织成无中心的薄膜,用于电光应用. 分子设计,包括化和结,显著增强非线性光学 (NLO) 特性和宏观响应.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机化学 有机化学
- 非线性光学是非线性光学.
背景情况:
- 在电光学 (EO) 应用中将非线性光学 (NLO) 染色体组织成非中心结构是具有挑战性的,因为它们会自组织成中心对称的安排.
- 实现高一级超极化 (β) 和宏观的NLO反应 (chi) 需要精确的分子设计和处理.
研究的目的:
- 设计,合成和描述能够自组织成非中心薄膜的新型异芳香有机染色体.
- 研究分子修饰,如化和结替代剂,如何影响NLO特性和薄膜形成.
- 建立结构-属性关系,以优化薄膜中NLO响应.
主要方法:
- 计算建模包括DFT和INDO/S分析.
- 合成了八种异芳香的有机染色体,配有量身定制的结替代剂.
- 使用蒸汽相自组织和薄膜第二波生成 (SHG) 谱法进行表征.
主要成果:
- 分子核心化和键捐赠体的结合增加了分子超极化 (β) 度,达到40倍.
- 绝缘脱增强了大约50%的β.
- 实验性SHG证实了这一趋势,在化剂中,chi () 增加了7.5倍,在化剂捐赠者中增加了15倍,达到302 pm/V.
结论:
- 定向的结网络使蒸汽相自我组织成非中心的薄膜.
- 分子设计策略有效调整NLO属性和宏观反应.
- 开发的染色体显示出先进的电光应用的前景.
