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芳香性氨基酸的二次谐波非线性光学性质

物理化学学报 2013年第10期29卷 2215-2220页

作者：魏婧程文旦中国科学院福建物质结构研究所福州350002 中国科学院大学北京100049

采用密度泛函理论(DFT)-B3LYP方法在6-31G*基组水平上,对芳香性氨基酸分子体系(Phe,[Phe―H],PheH+,Tyr,[Tyr―H],TyrH+,Trp,[Trp―H]和TrpH+)进行结构优化.在优化所得构型的基础上,利用含时密度泛函理论(TDDFT)-B3LYP在6-31G*基组上计算了它们的激发态性质,并结合态求和方法研究了它们在二次谐波过程中的二阶极化率值.同时讨论了二次谐波非线性光学响应的起源及其产生变化的原因.计算结果表明,相对于中性的氨基酸分子,去质子化和质子化后的氨基酸分子的二阶极化率值都有明显的增加,且符合规律Phe

关键词：芳香性氨基酸二阶极化率质子化和去质子化分子密度泛函理论态求和方法

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物质材料的结构预测和光物理性能模拟

化学进展 2012年第6期24卷 1185-1198页

作者：林晨升程文旦张炜龙张浩何长振结构化学国家重点实验室、中国科学院福建物质结构研究所福州350002

具有良好性能的非线性光学材料的成功设计,关键问题在于材料晶体结构和分子结构的可信和有效的预测结果,继而对获得结构信息的材料开展光物理性能计算模拟,这种结构预测与性能模拟结合的方法,为新材料的成功制备创出一条又省时又经济的... 详细信息

具有良好性能的非线性光学材料的成功设计,关键问题在于材料晶体结构和分子结构的可信和有效的预测结果,继而对获得结构信息的材料开展光物理性能计算模拟,这种结构预测与性能模拟结合的方法,为新材料的成功制备创出一条又省时又经济的路子。本文中,我们使用Oganov等发展的全局搜索进化算法的晶体结构预测工具(USPEX软件),成功地预测具有中远红外区透过的二阶非线性光学材料Ba2BiInS5的晶体结构;介绍应用DFT方法优化和预测内嵌富勒烯C2@Sc4@C80-Ih和Sc4C2@C80-Ih分子结构。在结构预测和优化基础上,应用基于态叠加原理(SOS)自行创建的BGP软件与计算激发态性质的软件结合,计算模拟分子晶体、纳米结构分子、生物蛋白分子等体系频率相关和态相关的非线性光学性质(包括不同光学过程的二阶、三阶极化率以及双光子、三光子吸收截面)。此外,还报道了利用固体能带理论与反谐振子模型结合,计算模拟部分离子晶体的二阶和三阶非线性光学性质。

关键词：结构预测光物理模拟非线性光学材料

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双陪集在分子轨道理论计算中的应用

化学研究与应用 1990年第1期2卷 51-57,66页

作者：程文旦中国科学院福建物质结构研究所

本文简单描述了双陪集的三个基本性质,并依据这些性质,提出分子轨道的构造及其矩阵元计算的方法。在W—H近似下,推导出分子轨道能量与群重叠积分的线性关系。

关键词：双陪集 MO理论应用

二到七环多苯稠合物的三阶非线性光学效应的理论研究

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化学学报 2001年第6期59卷 901-905页

作者：程文旦吴东升张浩陈久桐中国科学院福建物质结构研究所

利用含组态相互作用的INDO-SDCI和态求和(SOS)方法,计算了二到七环的稠合多苯化合物的三种不同物理过程的频率相关的三阶非线性光学系数.讨论了不同光物理过程的色散行为及π电子离域程度对非线性光学效应的影响,同时给出计算简并四波混... 详细信息

利用含组态相互作用的INDO-SDCI和态求和(SOS)方法,计算了二到七环的稠合多苯化合物的三种不同物理过程的频率相关的三阶非线性光学系数.讨论了不同光物理过程的色散行为及π电子离域程度对非线性光学效应的影响,同时给出计算简并四波混合(DFWM)的非线性光学系数的具体表达式.计算结果表明,三阶非线性光学系数随着环沿一维方向扩展而急剧增加,π-π*电荷转移对多苯稠合物的三阶非线性极化率起主要贡献.

关键词：多苯稠合物三阶NLO参数态求和方法三阶非线性光学效应三阶非线性极化率

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簇模型理论及其应用

科学通报 1997年第6期42卷 606-609页

作者：程文旦卢嘉锡中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

近10年来,人们为了解BBO(β-ΒaΒ_2O_4)和(LBO_3O_5)晶体能带结构特征和对非线性极化率贡献的结构敏感部位,无论在理论还是实验方面都做了许多研究工作.在处理BBO时,阴离子基团理论认为,对非线性极化率的贡献主要来自阴离子基团内电荷... 详细信息

近10年来,人们为了解BBO(β-ΒaΒ_2O_4)和(LBO_3O_5)晶体能带结构特征和对非线性极化率贡献的结构敏感部位,无论在理论还是实验方面都做了许多研究工作.在处理BBO时,阴离子基团理论认为,对非线性极化率的贡献主要来自阴离子基团内电荷转移跃迁,而根据从头算能带方法计算得到的价带和导带原子态密度的贡献却表明非线性极化率的贡献主要来自阴离子基团的电荷到阳离子Ba^(2+)的转移跃迁.为了既能了解能带的原子态组成,又能具体计算非线性光学参数,我们发展出簇模型理论方法.

关键词：非线性光学参数 BBO晶体族模型理论 LBO晶体

Synthesis and Crystal Structure of Borate Oxide Co_3BO_5

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Chinese Journal of Structural Chemistry 2001年第2期20卷 97-99页

作者：张浩程文旦等 FujianInstituteofResearchontheStructureofMatter ChineseAcaddemyofSciencesStateKeyLaboratoryofStructu

A mix-charge cation solid-state borate oxide Co3BO5 has been synthesized and its structure has been determined by single-crystal X-ray methods. It crystallizes in the orthorhombic space group Pbam with cell parameters a = 9.2963(2), b = 11.948(2), c = 2.9737(6) Å, V = 330.30(12) Å3, Z = 4, Mr = 267.60, F(000) = 504, μ = 14.733, Dcalcd = 5.381g/cm3. The structure was determined from 853 unique reflections and refined to the final residuals R = 0.0633 and ωR = 0.1457. It has two kinds of Co cations, Co2+ and Co3+ . It is composed of highly distorted [CoO4] squares and triangular [BO3] groups that are connected to form infinite two-dimensional layers.

关键词： crystal structure borate cobalt

Ba_2SbGaS_5 : Solid-state Synthesis, Crystal and Electronic Structures, and Property Characterization

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Chinese Journal of Structural Chemistry 2013年第4期32卷 538-544页

作者：耿磊张浩程文旦 School of Physics and Electronic Information Huaibei Normal University State Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of Sciences

Single crystal of Ba2SbGaSs has been synthesized by the high temperature solidstate reaction method. The compound crystallizes in the orthorhombic space group Pnma with a = 12.177（4）, b = 8.880（3）, c = 8.982（3） A, V= 971.4（6） A3, Z = 4, De = 4.284 g/cm3,μ = 14.487 mm-1, F（000） - 1096, the final R = 0.0171 and wR = 0.0384 for all data. The structure comprises an infinite one-dimensional 1∞[SbGaS5]4- anionic chain constructed from the GaS4 tetrahedra and the SbS5 polyhedra via sharing edge alternately. The paralleled 1∞[SbGaS5]4anionic chains engage with each other and form the two-dimensional Sb-Ga-S layer perpendicular to a-axis with the isolated Ba2＋ cations arranged between layers. The IR spectrum and the UV-Vis spectrum have been investigated. Also, the first-principles band structure and density of states calculations indicate that the compound belongs to indirect semiconductor with the band gap of 2.1 eV, which is supported by the UV-Vis diffuse reflectance results.

关键词： crystal structure solid-state synthesis X-ray diffraction,electronic structure calculation

低温相偏硼酸钡(BBO)的发现及其对探索新型非线性光学材料的启示

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科学通报 1997年第6期42卷 561-566页

作者：卢嘉锡吴新涛陈长章程文旦梁敬魁中国科学院福建物质结构研究所福州350002

1960年用红宝石(α-Al_2O_3:Cr)作为激光晶体,实现了激光运转.翌年(1961年)让红宝石激光束(694.3um)入射到石英晶体(α-SiO_2),出现了倍频(34.15um)效应,从而开辟了激光及非线性光学及其材料研究的新领域.国内外许多单位就在这个基础上... 详细信息

1960年用红宝石(α-Al_2O_3:Cr)作为激光晶体,实现了激光运转.翌年(1961年)让红宝石激光束(694.3um)入射到石英晶体(α-SiO_2),出现了倍频(34.15um)效应,从而开辟了激光及非线性光学及其材料研究的新领域.国内外许多单位就在这个基础上开展了有关激光和非线性光学晶体的研究.

关键词：偏硼酸钡非线性光学晶体非线性光学材料

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Ca_2B_2O_5的电子结构和能带结构

化学学报 1999年第2期57卷 143-148页

作者：林奇生程文旦陈久桐龙德良郑发鲲黄锦顺中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

合成了标题化合物,在已测晶体结构的基础上,利用合组态作用的INDO/S方法计算了其电子能带结构;利用态求和方法计算了微结构分子的线性极化率及其晶体的平均折射率.分析结果表明,价带主要由B^(3+)和O^(2-)离子的价轨道的贡献,导带底部主... 详细信息

合成了标题化合物,在已测晶体结构的基础上,利用合组态作用的INDO/S方法计算了其电子能带结构;利用态求和方法计算了微结构分子的线性极化率及其晶体的平均折射率.分析结果表明,价带主要由B^(3+)和O^(2-)离子的价轨道的贡献,导带底部主要由Ca^(2+)离子轨道的贡献,从O^(2-)离子到Ca^(2+)离子的电荷转移对线性极化率起主要贡献.

关键词： Ca2B2O5 电子结构能带结构硼酸钙