《分子非线性光学的理论与实践》求取 ⇩

第一篇绪论1

第一章 概况1

1.1 非线性光学与光电子学1

1.2 分子非线性光学材料研究的简单回顾1

第二章 非线性光学的基本概念4

2.1 凝聚态物质的线性光学4

2.1.1 基本方程4

2.1.2 晶体中的线性光学效应4

2.2 非线性电极化现象6

2.2.1 非线性电极化率6

2.2.2 非线性电极化率的本征对称性8

2.2.3 非线性电极化率的几何对称性9

2.3 二阶非线性光学效应10

2.3.1 非线性介质中的耦合波方程11

2.3.2 一组振荡偶极的发射15

2.3.3 实验技术16

2.3.4 非线性光学中对界面的一些考虑17

第二篇分子工程的理论与实践20

第三章 偶极体系和分子内电荷转移与有机分子的非线性光学效应20

3.1 有机分子电子和光学结构的基本知识20

3.1.1 原子和分子轨道20

3.1.2 共轭碳化合物21

3.1.3 碳氢化合物的取代效应22

3.2 偶极体系和分子内电荷转移与分子电极化率24

3.2.1 分子电极化率的表达式25

3.2.2 简单系统28

3.3 有机分子的非线性效应29

3.3.1 饱和分子29

3.3.2 共轭分子30

3.4 分子电极化率的有限场理论33

3.4.1 有限场微扰法34

3.4.2 取代效应与σ和π电子对分子电极化率的贡献36

3.4.3 氢键与分子环境对电极化率的影响38

3.5 分子工程的一些实例40

3.5.1 尿素及其衍生物40

3.5.2 对硝基苯胺衍生物——NPP与NPAN的比较研究41

3.5.2.1 有限场微扰INDO模型42

3.5.2.2 全态加和CNDOVSB程序计算43

3.5.3 共轭长度及端基的影响：推-拉多烯类44

3.5.4 一维大π共轭体系与γ46

3.5.4.1 三阶非线性系数的量子力学公式46

3.5.4.2 共轭长度对γ的影响48

4.1 非线性电极化率的旋转不变性的含义和八极非线性分子的定义49

第四章 八极体系的理论与实践49

4.2 八极非线性分子的张量性质52

4.3 非线性分子的一般矢量分类——八极非线性分子的分子工程55

4.4 从双能级到三能级模型的量子力学考虑58

4.5 八极的溶液谐振光散射的测定62

4.5.1 问题的提出62

4.5.2 八极分子的结构与电子光谱63

4.5.2.1 结晶紫63

4.5.2.2 钌络合物63

4.5.2.3 共振64

4.5.3 实验装置65

4.5.4 谐振光散射(HLS)实验中的对称考虑66

4.5.5 实验结果68

4.5.5.1 溶剂校准68

4.5.5.2 结晶紫分子的测定68

4.5.5.3 钌络合物的测定69

4.5.6 HLS与EFISH方法的比较与展望70

4.6 宏观有序与光学相互作用70

4.7 一些张量和群论概念的补充说明74

4.7.1 张量的不可约表象的概述74

4.7.2 L阶多极群的定义和标准75

4.7.3 笛卡儿表示中三阶张量的不可约分量76

4.7.4 三阶对称张量不可约分量的二维和三维图象78

4.7.5 点群C2v和D3h的各向同性平均β?β张量系数的决定79

第五章 分子工程的一些其他考虑82

5.1 透明性-光学非线性的性能比82

5.1.1 透明性的调节82

5.1.2 sp3杂化的硅原子84

5.1.2.1 三甲基硅基Si(CH3)3作为电子给体或受体84

5.1.2.2 硅作为共轭体系的一部分85

5.1.3.1 多杂环体系86

5.1.3.2 烯酮类“交叉共轭”体系——查尔酮及有关化合物86

5.1.3 sp2杂化碳原子86

5.1.2.3 含2个二甲基硅基单元的化合物中的不同给体和受体对分子内电荷转移的影响86

5.1.3.3 西夫碱类87

5.1.3.4 腙类88

5.1.4 sp杂化碳原子——二苯乙炔(Tolane)和1，2-二芳基乙炔88

5.2 二阶光学非线性的优化88

5.3 形状因素的影响89

5.3.1 非平面多生色团体系89

5.3.1.1 多硅酸盐类化合物89

5.3.1.3 屋顶形分子90

5.3.1.2 A型分子90

5.3.2 介晶材料91

5.4 分子间的堆砌结构91

5.4.1 共晶与氢键网络91

5.4.2 有机矿物结构91

5.4.3 包结络合物92

5.5 “多性能”(multi-property)材料92

第三篇晶体工程与非线性光学分子晶体94

第六章 宏观与微观光学非线性之间的关系94

6.1 凝聚分子物质94

6.1.1 局域场效应96

6.1.2 有机晶体中的宏观与微观非线性97

6.1.3 流体的宏观与微观非线性99

6.2 分子内电荷转移晶体MAP的取向气体描述101

6.3 从非中心对称到优化晶格105

6.4 具有有效结构的一些有机晶体示例112

6.4.1 手性与电荷转移：氨基丙酸甲基-(2，4-二硝基苯基)酯(MAP)112

6.4.2 消除基态偶极矩：3-甲基-4-硝基氧化吡啶(POM)113

6.4.3 手性与氢键：N-(4-硝基苯基)-(l)-脯氨醇(NPP)118

7.1 原料的纯化与杂质的检测120

7.2 气相生长120

第七章 有机非线性光学分子晶体的生长120

7.3 熔体生长121

7.3.1 坩埚下降法121

7.3.2 提拉法122

7.3.3 Kyropoulos 法122

7.4 溶液法生长晶体122

7.4.1 基本原理123

7.4.2 溶液降温法123

7.5.1 有机非线性光波导的优点与形式124

7.5 有机非线性光波导的制备124

7.4.4 几个实例124

7.4.3 溶剂蒸发生长法124

7.5.2 有机晶核纤维(OCCF)和有机通道波导(OCWG)125

7.5.3 有机薄膜晶体的生长127

第八章 分子晶体中的三波参量非线性现象128

8.1 光学参量放大效应和光学参量振荡器128

8.2 尿素的参量振荡129

8.3 POM的光学参量相互作用131

8.4 NPP的参量过程133

8.4.1 亚皮秒参量放大和取样光谱(PASS)133

8.4.2 NPP的参量振荡134

9.1 LB膜与非线性光学137

第四篇薄膜137

第九章 朗格缪-勃洛杰特(LB)膜137

9.2 二阶非线性光学LB膜138

9.2.1 生色团分子超极化率β与膜宏观非线性的关系138

9.2.2 用于二阶非线性LB膜的生色团139

9.2.3 单层膜140

9.2.4 多层膜141

9.2.5 LB膜的线性电光效应143

9.2.6 其他143

9.3.2 聚二乙炔类145

9.3.1 三阶非线性光学效应145

9.3 三阶非线性光学效应与LB膜145

9.3.3 其他共轭化合物146

9.3.4 大环化合物146

第十章 极化聚合物147

10.1 极化聚合物的基本原理147

10.1.1 极化聚合物的概念147

10.1.2 电场极化方法148

10.1.3 电场极化动力学149

10.2 实验技术152

10.2.1 Maker 条纹二次谐波产生技术152

10.2.2 电光效应153

10.3 极化取向的弛豫155

10.3.1 转动扩散155

10.2.3 其他155

10.3.2 取向弛豫的测定156

10.4 极化聚合物的应用158

10.4.1 倍频158

10.4.2 电光器件160

10.5 极化聚合物的种类161

10.5.1 主客体掺杂体系161

10.5.3 主链型极化聚合物162

10.5.2 侧链型极化聚合物162

10.5.4 交联型极化聚合物163

10.5.4.1 热交联型163

10.5.4.2 光交联型163

10.5.5 其他163

10.5.5.1 溶-凝胶玻璃163

10.5.5.2 有机分子玻璃165

10.6 未来的一些研究方向165

参考文献166

缩略语表169