Self-Assembly from the Gas-Phase: Design and Implementation of Small-Molecule Chromophore Precursors with Large Nonlinear Optical Responses
作者:David Frattarelli、Michele Schiavo、Antonio Facchetti、Mark A. Ratner、Tobin J. Marks
DOI:10.1021/ja900131y
日期:2009.9.9
interactions that promote centrosymmetric organization. Here we report the computational modeling, synthesis, and characterization of a series of eight heteroaromatic organic chromophores, designed to self-organize from the vapor phase via directed hydrogen-bond networks, into acentric thin films. Introduction of alpha,omega-donor-acceptor hydrogen-bonding substituents along the molecular long axes
将具有大一阶超极化率 (beta) 的分子非线性光学 (NLO) 发色团有效地组织成用于电光 (EO) 应用的无心微结构代表了重大的材料合成和加工挑战,部分原因是促进中心对称组织的发色团间偶极相互作用。在这里,我们报告了一系列八种杂芳族有机发色团的计算建模、合成和表征,这些发色团旨在通过定向氢键网络从气相自组织成无心薄膜。沿分子长轴引入 α、ω-供体-受体氢键取代基可调节超极化性、挥发性、热稳定性、成膜特性和宏观 NLO 响应(chi((2)))等特性。DFT 级分子建模、INDO/S 光学性质分析和总和夸大计算表明,与典型的无氟发色团相比,分子核氟化和氢键供体掺入可以将 beta(vec) 增加多达 40 倍。此外,在生色团 pi 供体取代基和氢键供体位点之间包含空间诱导的联苯共轭去耦使 beta 增加了大约 50%。实验薄膜二次谐波 (SHG) 光谱证实了计算响应的这些趋势,chi((2))