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自从1986年Frazier等首次报道有关金属有机化合物的非线性光学（NLO）性质以来，金属有机非线性光学材料由于超极化率大、响应快、结构和品种多样性及易进行分子修饰等优点，近年来引起人们浓厚的兴趣，并正以惊人的速度向材料科学的各个领域渗透。
二茂铁衍生物作为金属有机中一个比较活跃的新兴研究领域，在二阶NLO领域里有巨大的潜在应用价值。在非线性材料中，电子在特定方向上发生移动。例如在给体-受体共轭分子中，电子易偏向受体而不是给体，这种对线性极化效率的额外作用称为超极化效应，它是光学非线性效应的根源。给体-受体型二茂铁衍生物在共轭体系的两端分别连有电子给体和受体，这样更易于发生分子内电荷转移，能有效地诱导体系的非对称极化，使共轭体系尽可能地得到扩展和延伸，因而分子具有较大的非线性极化率。根据此性质可设计具有氧化还原开关效应的分子器件（具有氧化还原开关效应的二茂铁衍生物如图2所示）。有实验数据表明，二茂铁衍生物分子的某些非线性光学性能明显优于类似结构的苯衍生物。现已合成了多种具有非线性光学特性的二茂铁衍生物。目前，二茂铁类金属有机化合物的设计和合成研究工作不断深入，通过电场诱导二次谐波（EFISH）方法测定分子的二阶非线性极化率，从分子层次上研究结构对二阶非线性光学性质的影响，这些研究工作必将大大推动光电功能。
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