非線性光學材料的研究進展我閱讀的這些文獻主要是集中在JACS上，也有在JPC上面的，我所觀看的文獻主要基于非線性方面，尤其是在石墨烯鋰鹽上面的有機非線性材料。對此，我收獲不少。一、非線性光學材料發展的主要階段：無機非線性光學材料、有機非線性光學材料和有機金屬配合物非線性光學材料1.1無機非線性光學材料早期的非線性光學材料的研究主要集中于無機晶體材料，其中有不少已得到了應用，如大家熟悉的石英、磷酸二氫鉀（KDP）、鈮酸鋰（LiNbO3）以及一些半導體材料。我國在無機晶體研究上處于國際領先地位，目前已經發現了一些具有優異性能的晶體材料，如BBO、LBO、CBO等，在生長大尺寸優質晶體的技術方面也獲得了獨創的成果。1.2有機非線性光學材料的進展從六十年代中期起，人們發現了一些有機分子具有大的非線性光學系數，七十年代起得到了廣泛的研究。隨著分子工程原理的建立，有機分子的構效關系、合成技術等方面取得較大進展，發現和合成了許多具有良好NLO性質的有機材料。研究表明增加給體、受體能力或延長π共軛長度是提高有機材料非線性光學響應的有效途徑。近年來研究發現，具有多分支結構體系（四極或八極分子）也有利于增加非線性光學響應。1.3有機金屬配合物非線性光學材料有機金屬配合物由金屬原子（或離子）和有機分子配體通過化學鍵連接而成，因此兼有無機化合物和有機化合物兩者的特點，使其在非線性光學材料領域中具有潛在的應用前景。可通過改變金屬原子、氧化態、配體結構或環境能夠合成結構多樣的有機金屬配合物，可以滿足不同非線性光學應用對結構的需求。同時配合物中存在著MLCT、LMCT、IL、LL的電荷轉移，從而增加了電荷轉移的途徑，進而提高其非線性光學響應。二、主要研究的內容在目前的這篇文章里，一個新的鋰鹽通過用鋰原子取代氫原子形成鋰原子摻雜效應，特別的是在第一超極化率上鋰鹽和鋰鹽摻雜效應，結合鋰鹽效應和尺寸來改變和影響他們的第一超極化率。這個結合起來的想法比較特別，通過在垂直和水平方向上，增加石墨烯共軛數的和改變鋰原子的位置來增加它的靜態第一超極化率，可以形成一種新的化合物，這項工作有助于非線性光學材料的發展。石墨烯是由很多個六元環苯分子組成的平面結構,類似與蜂窩狀,由于他的特殊的結構和組成，它有很多獨特的物理化學性質，這些引起人們極大地興趣，它以一個不可擋的趨勢在發展，每天有很多的論文都在研究它，它是宇宙間最薄的材料，強度很大，電荷傳輸性很強，密度要比金屬銅的大六個數量級，導熱性很大，不透氣體，今天這篇文獻我們就是在石墨烯的基礎上加上鋰原子，研究它的非線性，我們發現了意想不到的結果。眾所周知，非線性光學性質與材料的結構密切相關。本文中，體系中都含有Li-C鍵和苯環，因此，研究Li的位置和其共軛數和共軛的方式對非線性光學性質的影響尤為重要，因此，我們采用MP2方法研究了體系的NLO，主要是α和β由于TD-DFT方法的效率和準確性使其普遍被用來計算體系的激發態能量和躍遷矩等。本文采用這種方法研究了體系的電子躍遷性質。同時，我們采用MP2方法計算這些體系的NLO。因此，石墨烯鋰鹽的非線性變得很大，并且依賴于鋰鹽的尺寸大小很鋰原子的位置，在這篇論文里，一個比較新穎的觀點提出來了，通過增加石墨烯的共軛數和改變鋰原子的位置來增加它的第一超極化率。已經證實了堿金屬摻雜能顯著地增加第一超極化率，石墨烯的共軛連，人們在研究它的堿金屬摻雜的非線性上有很大的興趣。在適當的情況下，堿金屬原子可以代替苯環里的氫原子，形成一種新物質，據估計，石墨烯鋰鹽，可以明顯增加第一超極化率。因此，我們通過摻雜堿金屬和改變共軛數來增加他們的非線性響應，這項研究激起人們很大的興趣。鋰鹽的第二超極化率已經有人研究，但是鋰鹽分子的第一超極化率還沒有被報道過。在這些文章里，一個比較新穎的想法提出來了，就是結合鋰鹽效應和共軛數來改變和影響他們的第一超極化率。這個結合起來的想法比較特別，這項工作為設計新穎的高性能非線性光學材料開辟了一個新道路。（這項工作有助于非線性光學材料的發展）一個新的鋰鹽通過用鋰原子取代氫原子形成鋰原子摻雜效應，特別的是在第一超極化率上鋰鹽和鋰鹽摻雜效應，還是第一次被發現。這項工作盡力展示鋰鹽分子的第一超計劃率。如圖所示：三、計算非線性光學性質的主要方法：3.1非線性光學原理當一束激光作用到一個分子上時，這個分子的極化強度可由下式表示：(12)其中為分子永久偶極矩，為分子非線性極化率張量，為分子的一階超極化率張量又稱二階NLO系數，為分子的二階超極化率張量又稱三階NLO系數。同樣由分子組成的宏觀物質，其電極化強度可表示為：=宏觀材料與微觀分子之間的NLO系數和間的關系可表示為（以二階NLO系數為例）：其中是考慮分子相互作用項，晶胞分子堆積密度，為宏觀材料與微觀分子的坐標轉換項。由此可見，宏觀材料的NLO性質是由其組成的分子結構決定的。在式中，除了和外電場成線性關系的第二項外，其余的高次項都稱為NLO極化作用項，這些高次項將引起NLO效應。一般情況下。由此可見，只有強的電場的激光作用于介質上時NLO高次項才會有意義。3.2理論計算方法首先要選擇適當的哈密頓算符，再確定幾何構型，選擇適當的基組和計算方法。還應該考慮是否包含組態相互作用對基態進行校正，最后還應該討論二階NLO系數對頻率的依賴關系。分子的二階NLO系數的計算方法有多種，下面只介紹常用的有限場（FF）方法和完全態求和(SOS)方法。a.有限場(FF)方法采用數值微分的有限場(finitefield,FF)方法，是一種應用比較廣泛的計算分子NLO系數的方法，外電場與分子相互作用項寫為(在SI單位制中為)，把這一項加入到Hamiltonian中得：當加不同強度的電場，求解相應的薛定諤方程就會得到在不同場強下與外加電場有關的波函數，在方向和方向同時施加電場和，式變為：對上式只取前五項，改變電場分別可得8個方程，聯立求解得到相應的NLO系數。FF方法因為易于通過改進現有計算程序實現，現已成為運用最廣泛的計算NLO系數的方法。b.完全態求和(SOS)法這種方法采用與時間有關的微擾理論，把由激光場所引起的微擾態當作各種無微擾的粒子—空穴態的貢獻和。由此得到的NLO系數中的各個組分則是與電偶極矩矩陣元有關。對于從化學的角度研究問題，人們更關心結構和性質兩者之間的關系，所以經常采用下列高度簡化的雙能級近似：其中與躍遷能量有關，是分子躍進遷偶極矩,若令，則得到分子的靜態二階NLO系數：(23)由上式可以看出，為得到大的二階NLO系數，要求分子有較低的躍遷能量。即最大吸收波偏向于長波方向。然而對于現在的大量半導體激光器的光束倍頻后一般在400-900nm，因此，在這一范圍內分子應完全透明。這在分子設計的過程中是很有挑戰的一個課題。SOS方法已被補充到多種量子化學計算程序中，如CNDO、INDO、ZINDO、HONDO等。近年來報導了從頭算與SOS方法相結合的算例，較多的半經驗方法用于計算大分子體系的二階NLO系數。SOS方法中，各階極化率展開為各激發態的求和項，它的優點在于：(1)可以方便的考慮外場頻率的影響；(2)各激發態主要通過組態相互作用得到，能夠作電子相關能校正；(3)物理圖像明確，直接揭示了激發態性質對非線性光學響應的作用。四、選題的意義和依據雙光子吸收是當前國際上活躍的研究領域之一。由于不同研究組在實驗中測定的條件不同，進而造成應用測定結果來比較不同材料的雙光子吸收截面的絕對值是困難的，故此應用理論研究的方法來對有機π共軛雙光子吸收材料進行對比是一個非常有效的途徑。由于內摻雜富勒烯在分子電子學、磁