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有机分子的设计具有大型的两光子吸收横截面
M Albota1, D Beljonne, J L Brédas
1School of Applied Physics and Engineering, and Developmental Resource for Biophysical Imaging Opto-Electronics, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 11, 1998
概括
研究人员通过利用对称的电荷转移设计了具有高二光子吸收 (TPA) 截面的分子. 这些新型二乙衍生物显示显著增强TPA,使得更明亮的成像和光敏感化.
科学领域:
- 分子设计分子设计.
- 光物理学的光学物理学
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 两光子吸收 (TPA) 对于先进的光学应用至关重要.
- 设计具有大TPA横截面 (三角形) 的分子仍然是一个挑战.
- 了解结构-属性关系是优化TPA材料的关键.
研究的目的:
- 开发一个分子设计策略,以实现大TPA横截面.
- 合成和表征具有量身定制电子结构的新型乙衍生物.
- 为了研究分子对称性,电荷转移和TPA特性之间的相关性.
主要方法:
- 合成具有捐赠者-pi-捐赠者,捐赠者-接受者-捐赠者和接受者-捐赠者-接受者图案的二乙衍生物.
- 实验测量两个光子吸收截面 (delta).
- 量子化学计算以分析电子结构和激发时的电荷再分配.
主要成果:
- 合成的分子表现出异常大的三角值,高达跨静基的400倍.
- 量子化学计算证实了激发后的实质性对称电荷再分配.
- 实验和计算的三角洲值显示出良好的协议,验证了设计策略.
结论:
- 在联系统中对称的电荷转移是增强TPA截面的有效策略.
- 开发的分子在双光子光成像中提供了前所未有的亮度的潜力.
- 这些材料还可以在两光子敏感化应用中增强光敏度.