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外场作用下吡咯分子的物理性质研究
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作者 张祥 刘珂珂 +5 位作者 赵思宇 庄玉伟 李果果 庞海岩 李玉江 刘清 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第5期39-45,共7页
吡咯分子是重要的有机半导体材料,适用于微电子和光电等多个领域,成功地引领了一场新的技术革命.本文基于密度泛函理论,使用B3LYP/6-311++g(d,p)方法研究了在0-0.03 a.u.的电场强度作用下,吡咯分子的物理特性变化规律.发现随着电场的增... 吡咯分子是重要的有机半导体材料,适用于微电子和光电等多个领域,成功地引领了一场新的技术革命.本文基于密度泛函理论,使用B3LYP/6-311++g(d,p)方法研究了在0-0.03 a.u.的电场强度作用下,吡咯分子的物理特性变化规律.发现随着电场的增大,分子逐渐沿x轴方向被压缩,分子的偶极矩在减小,总能量在减小.分子的最高占据分子轨道能量基本保持不变,最低未占据分子轨道能量在不断地下降,致使分子的能带隙不断减小,无法保证能带隙的稳定性,从而降低了半导体材料的使用寿命.通过含时密度泛函计算可以发现:在不同的电场下,吡咯分子均出现两个紫外吸收峰,其中两个C=C双键的π-π*跃迁占主要贡献.但随着电场强度的增大,其在跃迁中的占比越来越小.考察在0.02 a.u.的电场下,紫外吸收峰主要由第6、11、13、15等激发态决定.这为更好地研究和设计半导体材料提供了良好的理论依据. 展开更多
关键词 吡咯 外电场 密度泛函理论 前线轨道
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塞来昔布的密度泛函理论计算及光谱分析 被引量:3
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作者 张祥 刘珂珂 +6 位作者 李果果 郭辉 庄玉伟 郝小飞 赵振芳 王新宇 刘清 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第5期62-70,共9页
塞来昔布(Celecoxib,CXB)是COX-2的高选择性抑制剂,经过20年的发展已经成为世界范围内使用最为广泛的一类处方药.本文基于密度泛函理论,使用B3LYP泛函,6-311++G(d,p)基组进行结构优化.在此工作上对该药物分子的结构、红外光谱、拉曼光... 塞来昔布(Celecoxib,CXB)是COX-2的高选择性抑制剂,经过20年的发展已经成为世界范围内使用最为广泛的一类处方药.本文基于密度泛函理论,使用B3LYP泛函,6-311++G(d,p)基组进行结构优化.在此工作上对该药物分子的结构、红外光谱、拉曼光谱、分子前线轨道、静电势和激发态性质做了一系列的研究.结果表明:CXB分子是一个稳定的非平面扭曲结构,此结构使得该药物分子在COX-2上的疏水通道中可以迅速通过,从而形成了一个可与苯磺酰胺片段结合的结合腔.对化合物进行频率计算,分别得到红外光谱和拉曼光谱,与实验采集的数据进行对比,呈现出较好的一致性.对分子的基态进行前线轨道和静电势的分析,磺酰胺基与COX-2易形成氢键作用.在CXB分子的激发态研究中发现,CXB分子的激发态性质主要由第1激发态、第3激发态和第6激发态共同决定.这为理解CXB的作用机理提供了重要的信息,也为后期扩展CXB衍生物提供了理论基础. 展开更多
关键词 塞来昔布 密度泛函理论 红外光谱 前线轨道 静电势
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苯并三氮唑类有机光伏材料的结构与激发态性质研究
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作者 张祥 赵思宇 +4 位作者 刘珂珂 李果果 李珂庆 赵振芳 刘清 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第10期2440-2448,共9页
基于密度泛函理论对6种有机光伏材料使用B3LYP/6-31g+(d,p)方法进行计算,对结构和激发态的诸多性质进行研究。研究结果表明,在基态稳定结构中,M1~M4为反式的平面结构,而M5与M6存在40°以上的二面角,因此z轴有较大的偶极矩分量。而M5... 基于密度泛函理论对6种有机光伏材料使用B3LYP/6-31g+(d,p)方法进行计算,对结构和激发态的诸多性质进行研究。研究结果表明,在基态稳定结构中,M1~M4为反式的平面结构,而M5与M6存在40°以上的二面角,因此z轴有较大的偶极矩分量。而M5与M6激发态分子结构的二面角减小了25°左右,逐渐变为反向平面结构,导致总偶极矩呈现下降的趋势。所有分子的HOMO主要集中于苯环和桥联单元上,而LUMO主要分布在苯并三氮唑环上。平面型分子的HOMO与LUMO对于调控的变化不明显,拥有较大二面角的分子,对于形成内部载流子是较为不利的。在环己烷溶剂模型中对分子的紫外吸收光谱和激发态进行分析,M3的紫外吸收范围较大,有助于提高OSCs的光电转化效率,M5与M6不利于载流子的形成,不利于制备成为OSCs给体材料。所有分子激发态性质均是由HOMO之下的4个轨道和LUMO之上的3个轨道之间决定,这样的激发态性质有利于保证材料的稳定性。这些研究为更好地设计半导体材料提供了良好的理论依据。 展开更多
关键词 有机太阳能电池 密度泛函 结构 激发态 前线轨道
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手性离子Co(en)_3^(3+)前线轨道的理论解析
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作者 王炎 高小丽 《吕梁学院学报》 2014年第2期57-59,共3页
本文用含时密度泛函理论,在B3LYP和6-311G的水平上计算了Co(en)33+的激发态性质,指出了长波区第一个d-d跃迁类型和离子手性间的关系,阐述了轨道解析的重要性。
关键词 手性离子 前线轨道 理论解析
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推/拉型螺烯的前线分子轨道和电子光谱研究 被引量:1
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作者 张新伟 杨旭 +2 位作者 韩冰 宋宣玉 许军旗 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第2期189-192,198,共5页
采用密度泛函理论B3LYP方法在6-31G(d,p)水平对一类推/拉型螺烯分子进行了几何结构优化,在得到稳定的分子构型后,用ZINDO/SCI方法计算了它们的前线分子轨道和电子光谱.结果表明,不同取代基和取代基的不同位置对分子的空间几何构型有一... 采用密度泛函理论B3LYP方法在6-31G(d,p)水平对一类推/拉型螺烯分子进行了几何结构优化,在得到稳定的分子构型后,用ZINDO/SCI方法计算了它们的前线分子轨道和电子光谱.结果表明,不同取代基和取代基的不同位置对分子的空间几何构型有一定的影响,HOMOs和LUMOs的分布特点说明该类分子有明显的电荷转移特征,通过优化设计不但可以提高非线性光学系数还可以增强这类分子的透明性. 展开更多
关键词 二阶非线性光学 电子光谱 前线分子轨道
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有机分子非线性光学性质与分子前线轨道关系的研究
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作者 张文涛 韩奎 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期80-84,共5页
利用量子化学CPHF/6-31G方法,对巴比妥酸衍生物进行了几何结构优化.应用HF/6-31G和CIS/6-31G方法分别对巴比妥酸衍生物的静态第一超极化率β、分子前线轨道和电子光谱、分子的电荷布局、偶极矩进行了计算.结果表明,分子静态第一超极化... 利用量子化学CPHF/6-31G方法,对巴比妥酸衍生物进行了几何结构优化.应用HF/6-31G和CIS/6-31G方法分别对巴比妥酸衍生物的静态第一超极化率β、分子前线轨道和电子光谱、分子的电荷布局、偶极矩进行了计算.结果表明,分子静态第一超极化率β与分子前线轨道HOMO与LUMO之间的能级差△EHL呈较好的线性关系.这种线性关系可通过基态和第一激发态偶极矩之差Δμ与分子前线轨道HOMO与LUMO之间能级差ΔEHL之间的线性关系和基态和第一激发态偶极矩之差Δμ与分子第一超极化率β的线性关系来解释. 展开更多
关键词 非线性光学 巴比妥酸 第一超极化率 分子前线轨道
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