二氮杂苝-联噻吩衍生物中异常高的双光子吸收：实验与理论相结合的方法
材料科学
2024-04-16 v1
摘要
本研究通过结合理论分析与实验验证的协同方法，深入探讨了二氮杂苝-联噻吩衍生物双光子吸收 (2PA) 性质的增强。通过研究结构修饰及其对 2PA 截面的影响，我们确定了显著影响 2PA 效率的关键因素。对于所研究的所有分子系统，我们最先进的量子化学计算表明，第一单重激发态 (S1) 在跃迁至更高激发态的 2PA 过程中具有极高的参与度，即使由于对称性原因该状态本身只有很小的 2PA 截面。因此，S1 的振子强度以及 S1 与其他激发态之间的跃迁偶极矩均十分重要，突出了电子极化率在促进有效双光子相互作用中的作用。所研究的化合物在宽泛的近红外光谱范围内表现出巨大的 2PA 截面，达到 42000 GM 的极值。将二嗪和二氮杂苝部分引入联噻吩衍生物不仅诱导了电荷转移，还为创造具有定制非线性光学响应的材料开辟了途径，表明了其在非线性光学中的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2404.09325,
title = {Exceptionally High Two-Photon Absorption in Diazaacene-Bithiophene Derivatives: A Combined Experimental and Theoretical Approach},
author = {Gabriel Sauter and Antonia Papapostolou and Audrey Pollien and Sergius Boschmann and Kathleen Fuchs and Jan Freudenberg and Uwe H. F. Bunz and Andreas Dreuw and Petra Tegeder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09325},
year = {2024}
}
备注
26 pages; 12 figures