以进行非绝热Born-Oppenheimer近似理论方法为前提,描述静态非绝热机制势能面交叉的锥点近似问题及激发态动力学模拟角度,以高效、经济、长寿命的光刺激响应材料(light stimuli-responsive materials)的研发为目标,本项目拟拓展对复杂系统Jahn-Teller和Pseudo-Jahn-Teller作用振动光谱研究方法并考虑相对论效应。充分吸收目前流行的相关近似模型,并应用到系统的研究螺吡喃类、二芳基乙烯类、偶氮类化合物的光致异构本质原因与机制。解决效率问题,探讨材料性能的各种指标。综合计算结果,阐述各种因素对材料性能的影响,最后达到定向性材料设计目的,为寻求高性能光刺激响应材料提供可靠的理论依据和指导。
Light stimuli-responsive;Photoisomerization;Excited state;Non-adiabatic approximation;Potential energy surface
以进行非绝热 Born-Oppenheimer 近似理论方法为前提条件,从描述静态非绝热机制势能面交叉的锥点近似问题及激发态动力学模拟角度,以高效、经济、长寿命的光刺激响应材料(light stimuliresponsive materials)的研发为目标,本项目拓展了对复杂系统Jahn-Teller 和Pseudo-Jahn-Teller 作用振动光谱研究方法并考虑相对论效应。充分吸收目前流行的相关近似模型,并应用到了系统的研究螺吡喃类、二芳基乙烯类、偶氮类化合物的光致异构本质原因与机制。考虑过渡金属,聚合,环境系统等因素,解决了效率问题,探讨了材料性能的各种指标。针对三类光致异构分子不同组合形成的新的分子以及与其他如过渡金属配合物等的功能基团相连接的新型材料分子的光致异构调控问题进行了系统的分析和指认。从轨道角度对这类不对称激发态反应路径及光反应效率等问题进行了阐述,同时我们也发现这类可逆反应在势能面上并非是沿着可逆路径。综合计算结果,阐述各种因素对材料性能的影响,最后达到定向性材料设计目的,为寻求高性能光刺激响应材料提供可靠的理论依据和指导。在顺利完成国家项目的同时,培养博士研究生3名(一人已毕业),硕士研究生2名(一人已毕业),发表SCI检索论文22篇。