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非线性光学(NLO)材料因在光通信、光学数据处理和存储以及电光器件中广泛应用而被众多学者研究。金属配合物是一种新兴的、不断发展的NLO材料,与有机和无机分子相比,这类材料拥有更丰富的结构,以及更高的环境稳定性,其二阶NLO响应表现出可切换、可调和多维性能。在本论文中,通过计算环金属钌和铱配合物,探究配合物体系的几何和电子结构、UV-vis吸收光谱和二阶NLO响应;同时讨论这些金属配合物在氧化还原反应中二阶NLO响应的调节比率。研究内容如下:1.使用密度泛函理论(DFT)方法计算探究了阳离子型联吡啶RuⅡ/Ⅲ配合物的二阶NLO响应。得到的结果如下:(1)引入醌基配体可以提高本征态配合物的第一超极化率(βtot)值,不同的是改变醌基在吡啶上的位置时,βtot值没有明显变化。(2)氧化中心是RuⅡ或者副配体部分,氧化反应发生的位置不同,则其电荷转移方式将存在差异,进而影响βtot值。联吡啶RuⅡ-醌基配合物被氧化后βtot值减小,但是未引入醌基的联吡啶RuⅡ配合物的βtot值明显增大,与超瑞利散射(HRS)方法计算所得结果保持一致。(3)所研究配合物的电子密度差分图(EDDM)显示,本征态体系由金属-配体电荷转移(MLCT)贡献,但是氧化后的体系则是配体-金属电荷转移(LMCT)贡献,导致给(D)/受(A)体变化。2.使用DFT方法计算了一系列新型Ir(Ⅲ)配合物的取代基效应和多态可切换开关响应。结果表明,引入强吸电子基团NO2到副配体上能够显著提高βtot值;此外,从中性到相应的氧化还原态配合物βtot值也明显增大。这意味着通过氧化还原反应,可以实现多态NLO开关响应。在这些配合物中,主配体是吡啶,副配体是CF3的配合物1,氧化态配合物的βtot值中性配合物的5.4倍,还原态是中性配合物的12.7倍。配合物大的βtot值主要归因于较低的跃迁能以及最大吸收波长的红移,β密度分布也进一步说明这一结论。这些环金属Ir(Ⅲ)配合物可以被视为一种新型多功能二阶NLO开关材料。