[00138884]光、磁学固体材料的结构调控和物理性能计算

本项目主要从事光学和磁学材料的设计合成、结构调控和光、磁等物理性质的计算模拟,系统地探索凝聚态物质构效关系,取得主要成果有 1.在合理制备光学、磁性晶体材料和探索构效关系的微观机制方面取得系列创新性进展。 （1）制备出三非心色团协同作用导致倍频效应加强的新颖非线性光学晶体材料Cd4BiO（BO3）3,结果发表JACS后,Halasyamani 等人在Chem.Mater.（2010,22,4814）指出该晶体是倍频材料中具有三非心对称单元结合构成的第一个范例。 （2）制备出具有大的磁各向异性,磁相变和磁阶梯平台的大尺寸单晶CoV2O6,后者起因于链间铁磁和反铁磁竞争作用的平衡,结果发表在JACS,Colis 教授等人在其文章中多次引用反铁磁性基态和饱和磁阶梯结果。 （3）制备出新颖晶体结构的紫外发光材料LiMBO3 （M=Sr,Ba）和MInP2O7 （M = Na,K,Rb,Cs）,发现导致LiMBO3材料的紫外吸收的电荷转移跃迁因源;M离子对MInP2O7三阶极化率的影响规律,结果分别发表在Chem.Mater.,并获得一件国家授权专利（ZL 02 153059.9）。Pital教授等人认为,这是第一次报道了碱—碱土混合正磷酸盐的制备和晶体结构,该化合物已发展成为此类家族的各种荧光应用材料的母体部分。 2.在结构预测和极化率计算方面取得系统性、创新性成果。应用量子化学方法结合自行发展的BGP软件程序,计算和研究金属酞菁化合物、吡咯烷六加成C60衍生物的稳定结构和光物理性能。 （1）发现中心离子M对PcM （M = Ni,Zn,TiO）三阶非线性极化率的影响规律,结果发表在PRB,Torres教授等人在Chem.Rev.（2004,104,3723）文中认为我们的工作令人满意地发现了激发态电子转移模型。 （2）不同对称性的吡咯烷六加成C60衍生物的研究,发现加成物的激发能和双光子共振吸收峰明显不同于母体C60; 加成物三阶极化率的贡献来自于其双光子跃迁允许态,结果发表在JPCB,Thilgen教授在Chem.Rev.（2006,106,5049）文中指出六加成C60衍生物的光物理性质的理论研究证实了实验观察的结果。 （3）周期性密度泛函理论预测了CdS和CdSe纳米线的空间结构,研究发现从块体到纳米线量子限制效应增大了能隙,减小了介电函数,结果发表在APL,Schrier教授肯定我们开展了半导体纳米线的电子结构和光学性质的研究。 本项目的研究结果已在JACS（2篇）,Chem.Eur.J.（2）,Chem.Mater.（2）等IF大于2.0的SCI刊物发表55篇论文,被Chem.Rev.（5篇）,Chem.Soc.Rev.（1）,JACS（4）等刊物他引400多次,其中代表性论文8篇被他引131次。 有关非线性光学材料机理研究,中国科学网、国际PubMed等多家网站给予报道和转载,产生重要影响,对于推动非线性光学领域发展起到积极作用;同时,在项目实施期间 ,先后培养13名博士和8名硕士毕业研究生,有三位博士毕业研究生分别获得2003、2005、2010年度中国科学院院长优秀奖;二人分别获得2002年度刘永龄奖学金和2006年度宝钢优秀学生奖。