有机金属配合物是一类十分重要的三阶非线性光学(NLO)材料,与纯有机材料相比,通过改变金属和配体环境可实现对有机金属配合物能级的调控,从而产生更大的NLO效应。本论文围绕有机金属配合物非线性光学材料完成了以下几部分工作:1.合成了五种汞芳香炔化合物,对它们的紫外可见吸收光谱特性、一阶超极化率进行了初步研究。用含时密度函数理论(TD-DFT)和交换相关函数B3PW91计算了五种配合物的HOMO、LUMO电子密度能量值、归一化的吸收光谱图以及一阶超极化率值。计算结果表明这可能是一种很好的SHG材料。2.菲啰啉是一个具有平面?-共轭电子体系的双齿配体,由于氮原子的吸电子效应使环C原子上的电子密度不足,可以充当电子受体基团。我们设计了一类新的多金属芳香炔配合物,菲啰啉或者菲啰啉金属配合物通过端基酰亚胺键连接铂芳香炔配合物。现阶段合成了中间体,最终产物的合成,以及后续的物理性质、非线性光学性质的测定等工作将在以后完成。3.通过计算和实验方法研究了8种具有推-拉电子结构的铂芳香炔配合物(由实验室其他同学合成)的非线性光学性质,并在计算和实验结果的基础上,深入探讨了结构与性质之间的关系。用含时密度函数理论(TD-DFT)和交换相关函数B3LYP计算了所有原子对HOMO、LUMO电子密度的贡献以及铂芳香炔配合物的一阶超极化率。Z-扫描(532 nm激光,脉冲宽度为7 ns)结果表明,电子不对称特性是影响非线性光学特性的重要因素,通过增大分子共轭长度可以提高分子的非线性吸收特性。骨架两侧各有两个电子给体基团的分子的非线性光学性能优于有两个电子受体基团的分子。增大分子中心共轭面积不利于分子的非线性吸收特性,化合物大的σ_e/σ_g值和短的荧光寿命揭示其非线性吸收行为应该是反饱和吸收。4.通过计算和实验方法研究了二茂铁金属卟啉(由实验室其他同学合成)的非线性光学性质,用含时密度函数理论(TD-DFT)和交换相关函数B3LYP计算了所有配合物的HOMO、LUMO电子密度能量值。Z-扫描(532 nm激光,脉冲宽度为21 ps)结果表明,当引入不同的金属离子后对金属卟啉-二茂铁配合物的NLO行为有显著影响。P-Fc和Ni-P-Fc、Cu-P-Fc表现出的非线性光学响应是饱和吸收信号,Co-P-Fc、Pd-P-Fc、Zn-P-Fc表现出的非线性光学响应是反饱和吸收信号。