Influence of Alkali Metal Doping and BN Substitution on the Second-Order Nonlinear Optical Properties of Graphyne: A Theoretical Perspective

化学 兴奋剂 碱金属 石墨 轨道能级差 超极化率 Atom(片上系统) 带隙 密度泛函理论 化学物理 激发态 计算化学 原子物理学 分子 凝聚态物理 有机化学 物理 极化率 计算机科学 嵌入式系统
作者
Na Hou,Xiaohui Fang
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:61 (28): 10756-10767 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.2c00970
摘要

The electronic and nonlinear optical (NLO) properties of BN-substituted graphynes and the corresponding alkali-doped hybrid systems have been determined using density functional theory. When the carbon atoms in the graphyne are replaced by BN pairs, the highest occupied molecular orbital-lowest unoccupied molecular orbital (HOMO-LUMO) gap (Egap) increases to some extent, and the static first hyperpolarizabilities (β0) of the novel systems hardly increase. However, when an alkali atom is introduced on the surface of BN-substituted graphyne, the doping effect can effectively modulate the electronic and NLO properties. Doping the alkali atom can significantly narrow the wide Egap of BN-substituted graphynes in the range of 1.03-2.03 eV. Furthermore, the doping effect brings considerable β0 values to these alkali-doped systems, which are 52-3609 au for Li-doped systems and 3258-211 053 au for Na/K-doped ones. The result reveals that the β0 values of alkali-doped complexes are influenced by the atomic number of alkali metals and the proportion of BN pairs. The nature of the excellent NLO responses of alkali-doped complexes can be understood by the low excitation energy of the crucial excited state and the analysis of the first hyperpolarizability density. Besides, these alkali-doped complexes have a deep-ultraviolet working region. Therefore, the combined effect of alkali metal doping and BN substitution can be an excellent strategy to design novel high-performance NLO materials based on graphyne.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
余若翠完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
dddyyyn完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
于佳卉完成签到,获得积分10
3秒前
张张完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
seventonight2完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
赘婿应助活力大雁采纳,获得10
6秒前
YChen完成签到,获得积分10
6秒前
张张发布了新的文献求助10
6秒前
咕噜咕噜发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
xiaodai完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
李金荣完成签到 ,获得积分10
8秒前
cccxxl发布了新的文献求助10
9秒前
康康发布了新的文献求助10
9秒前
李团长完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
天天快乐应助聪明梦容采纳,获得10
10秒前
啊不然嘞发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
所所应助ELAINE采纳,获得10
11秒前
JYY_slby发布了新的文献求助10
12秒前
淡定丹琴发布了新的文献求助10
13秒前
悲惨的时光完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Azureskies完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5621033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4705750
关于积分的说明 14933493
捐赠科研通 4764401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2551437
邀请新用户注册赠送积分活动 1513993
关于科研通互助平台的介绍 1474742