Não linearidades de segunda e terceira ordem de sistemas moleculares ramificados

Abstract

Física de São Carlos -professores, funcionários e colegas, em especial os funcionários da biblioteca e seção de pós-graduação e também, as agencias de fomento CNPq e CAPES pelo suporte financeiro. Ao meu amigo Edwin Pedrozo, pela amizade sincera, apoio e companheirismo em todos os momentos. Ao professor Dr. Francisco Racedo, pela orientação na graduação, por todo o apoio e ensinamento e o mais importante sua amizade. Aos todos meus amigos do grupo de Fotônica cujo clima agradável contribui-o muito nestes anos de aprendizado. Agradeço a minha família, em especial a meus pais, Elisa e Pocho, pelo apoio e amor, meus irmãos Denise, Javier e Emiro (que está no céu), meus sobrinhos Miguel, Zharick, Esteban, Lisa, Mariana e Lukas. Ao minha mulher Oriana, por todo o amor, apoio e compreensão, e especialmente aos motores da minha vida meus bebes Thais Sofia e Thiago Emiro. "Aquele que duvida e não pesquisa torna-se não só infeliz mais também injusto" Blaise Pascal RESUMO FONSECA, R. R. Não linearidades de segunda e terceira ordem de sistemas moleculares ramificados. 2016. 104 p. Tese (Doutorado em Ciências) -Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Compostos orgânicos constituem uma classe interessante de materiais para aplicações em óptica por apresentarem boa processabilidade, relativa facilidade para integração em dispositivos e, principalmente, pela possibilidade de otimização de suas propriedades ópticas através da engenharia molecular. Várias estratégias têm sido empregadas para sintetizar moléculas orgânicas, que exibam singificativos efeitos ópticos não lineares. Nesta direção, nos últimos anos moléculas multi-ramificadas vêm sendo produzidas com o objetivo de intensificar efeitos não lineares, já que estas podem exibir um forte efeito cooperativo entre seus ramos. Nesta tese estudamos a relação da absorção de dois fótons (A2F) e da primeira hiperpolarizabilidade com a estrutura molecular, para um conjunto de nove derivados de trifenilamina com diferentes grupos aceitadores de elétrons arranjadas em geometrias dipolar, quadrupolar e octopolar. O processo A2F foi estudados através da técnica de Varredura-Z, enquanto que a primeira hiperpolarizabilidade foi caracterizada pela técnica de espelhamento hiper Rayleigh. Os dados experimentais para a absorção de dois fótons revelaram espectros bem definidos, com valores razoáveis de seção de choque na região do visível e infravermelho próximo. Observamos ainda um engrandecimento para a seção de choque de A2F para as moléculas quadrupolares. Os resultados obtidos para a primeira hiperpolarizabilidade (β) mostraram que moléculas quadrupolares apresentam maior β do que as dipolares e octopolares, portanto, nossos resultados permitem concluir que o acoplamento eletrônico entre os ramos contribuem fortemente para a seção de choque por A2F e β nas moléculas quadrupolares, não sendo este processo relevante nas moléculas octopolares. Todos os resultados foram interpretados por meio de estudos teóricos empregando a teoria do funcional da dens...