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表面吸附碱金属原子的超短碳纳米管体系的结构和非线性光学性质
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130023
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:21103065,21373099,21173097); 国家“九七三”计划项目(批准号:2012CB932800); 教育部博士点基金(批准号:20110061120024,20130061110020)资助
中文摘要:

采用密度泛函理论(DFT)方法系统研究了表面吸附碱金属Li原子的超短碳纳米管([8]cyclophenacene)体系的结构和非线性光学性质.在这些体系中,Li原子均能稳定地吸附在超短碳纳米管表面,其吸附能高达84.0-106.2 kJ/mol.当吸附1-2个Li原子时,Li原子和碳纳米管之间发生了明显的电荷转移过程,使体系的一阶超极化率(β0)值明显改善,β0值从0迅速增加到3.42×10^3-8.29×10^3a.u.;当吸附的Li原子数增加到3时,体系内部产生了额外电子,有效地降低了体系最主要跃迁的跃迁能,使体系的一阶超极化率进一步提升(高达2.59×10^6a.u.).此外,Li原子之间的距离也是影响吸附体系β0值的重要因素.

英文摘要:

Under the density functional theory( DFT) method,the structures and nonlinear optical( NLO)properties of seven new Lin@ cyclophenacene( n = 1—3) species were investigated in detail,where one to three Li atoms are adsorbed over the surface of the super-short carbon nanotube( [8]cyclophenacene). In these systems,the Li atoms can be adsorbed stably on the nanotube,as revealed by their considerable adsorption energies( 84. 0—106. 2 kJ /mol). Besides,when adsorbing one to two alkali Li atoms,the first hyperpolarizability of the carbon nanotube can be effectively improved,where the β0value can be significantly increased from zero to the range of 3. 42 × 10^3—8. 29 ×10^3a. u.,owing to the occurrence of charge transfer process from the Li atom to the nanotube. Comparatively,when increasing the number of the adsorbed Li atoms to three,the β0value can be further enhanced sharply,even to as large as 2. 59 × 106 a. u.,which can be attributed to the formation of the excess electron. Moreover,the distance between the adsorbed Li atoms can also play an important role in effecting the first hyperpolarizabilities of systems. This work can provide some new valuable insights for designing the new type of high-performance NLO materials based on the carbon nanotubes.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676