萘啶-芪类染料溶剂依赖性电子及非线性光学特性的DFT研究及其光电器件应用

【编辑推荐】本研究通过密度泛函理论(DFT)和含时DFT(TD-DFT)系统探究了萘啶-芪类推拉发色团(NS1-NS10)的溶剂依赖性非线性光学(NLO)特性。研究发现，通过受体基团修饰可显著降低HOMO-LUMO能隙，增强分子内电荷转移(ICT)，其中NS3/NS4/NS10展现出一阶、二阶和三阶NLO响应，为开发高性能光子学与光电器件提供了新材料设计策略。

　　

Highlight
溶剂效应对一阶超极化率中偶极和八极贡献的分析表明，所设计化合物具有显著的偶极特性。这些结构的NLO参数计算值与已知高性能NLO材料相当，凸显了其在光子和光电器件中的应用潜力。

设计萘啶-芪衍生物
众多理论研究致力于通过修饰受体(A)、给体(D)和π-桥拓扑结构来设计高性能NLO材料。本研究以萘啶-芪二元体作为母体化合物(NS)，通过固定萘啶为给体单元、芪为π-共轭桥，构建了10种D-π-A构型化合物。

结论
本研究重点探讨了不同受体基团取代对母体化合物(NS)的影响，特别关注了设计发色团(NS1-NS10)的电子、光物理和非线性光学特性。在气相和溶剂相中，强受体基团的引入使母体和设计化合物的HOMO-LUMO能隙均减小。当紫外-可见吸收过程中振荡强度和激发能降低时...

（注：根据要求省略了文献引用标识，专业术语如HOMO（最高占据分子轨道）、LUMO（最低未占分子轨道）等保留英文缩写并添加中文注释，使用_{/^{规范上下标格式）}}