分子超极化率作为铁电向列型液晶中二阶非线性光学的筛选描述符 开放获取

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Molecular Hyperpolarisability as a Screening Descriptor for Second-Order Nonlinear Optics in Ferroelectric Nematic Liquid CrystalsOpen Access

　　

铁电向列型液晶结合了流动性与宏观极性有序。尽管典型的 N_F 材料 RM734 表现出较大的非线性光学系数，但大多数已知的铁电向列型液晶在设计时并未考虑光学非线性。在此，我们评估电子结构计算是否可用于在已知的极性液晶材料中识别出有前景的非线性光学候选材料。使用多种 DFT 方法和基组计算了频率相关的分子超极化率张量，然后利用具有经验 〈P_1 〉 和 〈P_3 〉 值的取向气体模型将其转换为宏观 d 系数。将计算值与代表性材料可用的实验 d_33、d_15 和 d_13/d_31 系数进行了基准测试。我们发现绝对值强烈依赖于方法和体参数假设，而相对趋势对筛选更有用。显式构象平均并不能一致地改善与实验的吻合度。将表现最佳的单构象协议应用于更广泛的极性液晶数据集，识别出具有增强预测非线性光学响应的候选材料，并揭示了基于供体 - 受体不对称性、共轭长度和连接基团选择的简单设计规则。

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? 2026 作者。由皇家化学学会代表所有者协会出版

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