正丁基取代苯胺基方酸菁紫外-可见光激发态光谱的多方法联合研究

《Communications Chemistry》：Mapping the optical landscape of a squaraine molecule in the visible and ultraviolet spectral range

　　

摘要

尽管方酸菁染料通常被推崇为基于光的应用的理想候选材料，但人们对它们在低能可见光区域之外的激发态图景知之甚少。我们的工作旨在以正丁基取代的苯胺基方酸菁（SQIB）为例，将该分子的地态和激发态吸收光谱拓展至紫外区域（高达6.5 eV），从而更深入地理解方酸菁的光物理性质。此外，我们通过瞬态吸收各向异性实验，区分了激发态吸收峰之间的相对跃迁偶极矩。为了将实验特征与特定态联系起来，我们采用了一系列从头算方法，包括含时密度泛函理论（TDDFT）、Bethe-Salpeter方程（BSE）以及在自洽完全活性空间（CASSCF）基础上的n电子价层微扰理论（NEVPT2）。我们的态分配还辅以振电子学模拟和双光子吸收测量结果的讨论。通过这一联合努力，我们能够提供SQIB在可见光和紫外光范围内的光学行为的一致图景，并将总共十二个电子激发态分配至我们的实验数据中。