| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第15-49页 |
| 1.1 双光子吸收的机制 | 第15-17页 |
| 1.2 双光子吸收材料的发展和应用 | 第17-25页 |
| 1.2.1 双光子吸收材料的分子设计 | 第18-24页 |
| 1.2.2 双光子吸收材料的应用 | 第24-25页 |
| 1.3 双光子荧光探针的设计机制 | 第25-35页 |
| 1.3.1 光诱导电子转移（PET）机制 | 第26-27页 |
| 1.3.2 分子内电荷转移（ICT）机制 | 第27-28页 |
| 1.3.3 激发态能量转移(EET)机制 | 第28-34页 |
| 1.3.4 其他荧光机制 | 第34-35页 |
| 1.4 几种常见的有机荧光染料 | 第35-43页 |
| 1.4.1 BODIPY类荧光染料 | 第35-37页 |
| 1.4.2 香豆素类荧光染料 | 第37-39页 |
| 1.4.3 荧光素类和罗丹明类荧光染料 | 第39-40页 |
| 1.4.4 DPP类荧光染料 | 第40-42页 |
| 1.4.5 其他荧光染料 | 第42-43页 |
| 1.5 小分子双光子荧光探针的研究进展 | 第43-44页 |
| 1.6 本论文的研究目的及内容 | 第44-49页 |
| 第二章 理论基础和计算方法 | 第49-85页 |
| 2.1 从头计算法及三个基本近似 | 第49-55页 |
| 2.1.1 闭壳层分子的HFR方程（RHF方程） | 第52-53页 |
| 2.1.2 开壳层分子的HFR方程（UHF方程） | 第53-55页 |
| 2.2 密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT) | 第55-57页 |
| 2.2.1 Hohenberg—Kohn定理 | 第55页 |
| 2.2.2 几种常用的交换相关近似简介 | 第55-57页 |
| 2.3 半经验方法 | 第57-63页 |
| 2.3.1 INDO方法的原理和参数化 | 第58-62页 |
| 2.3.2 ZINDO方法的原理和参数化 | 第62-63页 |
| 2.4 组态相互作用 | 第63-65页 |
| 2.5 含时微扰理论 | 第65-80页 |
| 2.5.1 单光子吸收原理 | 第67-69页 |
| 2.5.2 双光子吸收原理 | 第69-70页 |
| 2.5.3 非线性光学极化系数张量元表示式 | 第70-80页 |
| 2.6 双光子截面值的计算方法 | 第80-85页 |
| 2.6.1 态求和方法 | 第80-81页 |
| 2.6.2 少态模型方法 | 第81-82页 |
| 2.6.3 有限场方法 | 第82-83页 |
| 2.6.4 响应理论方法 | 第83-85页 |
| 第三章 基于石墨烯的功能杂化材料的单双光子吸收性质的理论研究 | 第85-115页 |
| 3.1 引言 | 第85-86页 |
| 3.2 计算方法 | 第86-87页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第87-113页 |
| 3.3.1 分子设计和几何优化 | 第87-90页 |
| 3.3.2 电子结构 | 第90-100页 |
| 3.3.3 单光子吸收性质 | 第100-106页 |
| 3.3.4 双光子吸收性质 | 第106-113页 |
| 3.4 本章小结 | 第113-115页 |
| 第四章 两种不同碳层排布的类石墨烯共价杂化材料的单双光子吸收性质的理论研究 | 第115-151页 |
| 4.1 引言 | 第115-116页 |
| 4.2 计算方法 | 第116页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第116-149页 |
| 4.3.1 分子设计及几何优化 | 第116-118页 |
| 4.3.2 前线分子轨道及能隙 | 第118-129页 |
| 4.3.3 单光子吸收性质 | 第129-145页 |
| 4.3.4 双光子吸收性质 | 第145-149页 |
| 4.4 本章小结 | 第149-151页 |
| 第五章 基于BODIPY的双光子NO荧光探针的理论研究 | 第151-181页 |
| 5.1 引言 | 第151-153页 |
| 5.2 计算细节 | 第153-154页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第154-178页 |
| 5.3.1 分子设计和几何优化 | 第154-157页 |
| 5.3.2 电化学性质 | 第157-158页 |
| 5.3.3 验证探针的PET机制 | 第158-164页 |
| 5.3.4 单光子吸收和发射性质 | 第164-173页 |
| 5.3.5 双光子吸收响应 | 第173-178页 |
| 5.4 本章小结 | 第178-181页 |
| 第六章 基于DPP的双光子氟离子荧光探针的理论研究 | 第181-209页 |
| 6.1 引言 | 第181-182页 |
| 6.2 计算方法 | 第182-184页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第184-206页 |
| 6.3.1 分子设计和几何优化 | 第184-185页 |
| 6.3.2 电子结构 | 第185-194页 |
| 6.3.3 单光子吸收和发射性质 | 第194-198页 |
| 6.3.4 双光子吸收性质 | 第198-206页 |
| 6.4 本章小结 | 第206-209页 |
| 第七章 一系列双光子苯硫酚荧光探针的理论研究 | 第209-227页 |
| 7.1 引言 | 第209-210页 |
| 7.2 理论方法 | 第210页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第210-225页 |
| 7.3.1 分子设计和几何优化 | 第210-213页 |
| 7.3.2 电子结构性质 | 第213-218页 |
| 7.3.3 对PET机理过程的理论验证 | 第218-219页 |
| 7.3.4 单光子吸收和发射性质 | 第219-223页 |
| 7.3.5 双光子吸收性质 | 第223-225页 |
| 7.4 本章小结 | 第225-227页 |
| 第八章 总结与展望 | 第227-233页 |
| 8.1 论文总结 | 第227-230页 |
| 8.2 未来展望 | 第230-233页 |
| 参考文献 | 第233-269页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第269-271页 |
| 致谢 | 第271页 |
