發(fā)布時間：2023-12-24 11:06

　　由于石墨烯基非線性光學材料在光子學及光電子學領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用,近年來石墨烯非線性光學性質(zhì)及其調(diào)控研究引起了實驗和理論研究興趣。本文采用量子化學方法計算了石墨烯量子點的非線性光學性質(zhì),探討了影響非線性光學性質(zhì)的的因素:包括尺寸、取代基、頻率色散效應(yīng)、外電場和摻雜基團,為高性能石墨烯量子點光電材料的設(shè)計和合成提供了理論依據(jù)。取得主要結(jié)果如下:1.研究了六角石墨烯量子點的靜態(tài)和動態(tài)下線性極化率和第二超極化率。討論了石墨烯量子點的線性極化率和第二超極化率與量子點尺寸、取代基和入射光頻率的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),隨著石墨烯量子點尺寸的增大,前線分子軌道能隙減小,導致了極化率和靜態(tài)第二超極化率的增加。此外,引入電子給體/受體可以顯著增加石墨烯量子點的(超)極化率。最后,我們還討論了石墨烯量子點的線性極化率和第二超極化率的頻率色散效應(yīng),并發(fā)現(xiàn)石墨烯量子點的三階非線性光學性質(zhì)受入射光頻率強烈影響,因此可以通過改變?nèi)肷涔忸l率來調(diào)控其非線性光學響應(yīng)。2.研究了中心對稱的六角石墨烯量子點在外電場作用下的第一超極化率以及其結(jié)構(gòu)、前線分子軌道、態(tài)密度等電子性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn),外電場場強的大小和方向?qū)κ┝孔狱c結(jié)構(gòu)有重要...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 非線性光學效應(yīng)
    1.2 非線性光學材料
    1.3 石墨烯非線性光學
    1.4 課題提出與研究內(nèi)容
2 非線性光學系數(shù)的量子化學計算方法
    2.1 多態(tài)求和法
    2.2 有限場方法
    2.3 從頭算(abinitio)方法
    2.4 半經(jīng)驗方法
    2.5 密度泛函理論
3 石墨烯量子點極化率和第二超極化率的尺寸效應(yīng)、取代效應(yīng)和頻率色散效應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
4 外電場下六角石墨烯量子點的二階非線性光學性質(zhì)
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 環(huán)硼氮烷環(huán)(B3N3)摻雜石墨烯量子點三階非線性光學性質(zhì)
    5.1 引言
    5.2 計算方法
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3874386