酚红染料非线性光学性质研究：溶剂影响及理论阐释

《Journal of Fluorescence》：Nonlinear Optical Features of Phenol Red Dye in Different Solvent Media Using Z-scan and Density Functional Theory

研究人员探讨酚红染料非线性光学性质，发现其特定参数值，明确溶剂作用，助力相关领域发展。

　　本研究广泛探讨了酚红染料（Phenol Red Dye）的非线性光学性质，酚红染料通常作为指示剂溶解在各种溶剂中。荧光分析表明，酚红染料在光谱的红色区域表现出激发。研究人员采用 Z 扫描工具（Z-scan tool）评估酚红染料在极性液体中的三阶非线性光学参数。Z 扫描研究使用波长为 405nm、输出强度为 741W/cm²的二极管激光器完成。闭孔和开孔 Z 扫描技术均得出酚红染料的非线性折射率和吸收系数的显著值。酚红染料的非线性折射率和吸收系数的数量级分别为 10?⁷cm²/W 和 10?²cm/W。研究观察到酚红染料具有较大的二阶超极化率（second-order hyperpolarizability），其值在 10?³¹esu 数量级。在 B3LYP/6–311++G (d,p) 水平的密度泛函理论（Density Functional Theory，DFT）研究提供了酚红染料在乙醇、甲醇、N,N - 二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）中的线性极化率（linear polarizability，α）、一阶超极化率（first-order hyperpolarizability，β）和二阶超极化率（γ）值，且这些结果得到了实验的支持。多参数尺度分析用于评估溶剂对酚红染料的影响，结果表明特异性和非特异性相互作用均对酚红染料产生的非线性有贡献。