有限长开口单壁碳纳米管结构与非线性光学性质

摘要

利用ChemSketchl0.0设计了一系列两端开口的有限长碳纳米管分子(n,0)(n=5～10),使用量子化学半经验AM1方法研究了分子的电子结构,并使用有限场/AM1方法计算了分子的一阶极化率、非线性光学二阶和三阶极化率.研究结果表明,两端开口的有限长碳纳米管分子最高占据轨道(HOMO)与最低空轨道(LUMO)间的能隙Eg随着管径的增大而出现随奇偶n值的振荡变化,随着管长N的增加呈单调减小的趋势.目标分子中,管长为N=3的分子系列具有较高的二阶、三阶非线性光学极化系数β,γ,而(8,0)N=3分子具有最大的β值,(7,0)N=3分子具有最大的γ值.