Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9225_1.pdf: 790373 bytes, checksum: 2b7368bd8dbb9ec101b3d3ce754e3ca2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Foram calculados os elementos de matriz de acoplamento eletrônico entre sítios doadores e aceitadores de elétrons em compostos derivados do 2,2-paraciclofano. Estes elementos de matriz, também chamados de interação efetiva entre os referidos sítios, de acordo com a teoria das transferências de elétrons são proporcionais à intensidade da transição eletrônica associada à uma banda de transferência de carga. Os espectros eletrônicos destes compostos foram determinados experimentalmente por Bartholomew, G. P. e Bazan, G. C., no trabalho intitulado Synthesis, Characterization, and Spectroscopy of 4,7,12,15-[2.2]Paracyclophane Containing Donor and Acceptor Groups: Impact of Substitution Patterns on Through-Space Charge Transfer, publicado no JACS, em 2002, vol. 124, pág. 5183. Utilizando a técnica de particionamento de Löwdin para a obtenção dos elementos de matriz de acoplamento eletrônico, obteve-se um ordenamento entre os compostos estudados quanto à sua eficiência para a transferência de elétrons. Estes resultados não puderam ser confrontados com os espectros obtidos no citado trabalho, uma vez que esses foram medidos sem que as concentrações dos compostos fossem determinadas. As interações diretas, ou através do espaço, entre os sítios doadores e aceitadores de elétrons destes compostos foram obtidas a partir de cálculos de química quântica em nível ab initio, utilizando os conjuntos de funções de base: mínimo, 6-31G e 6-31G* e são praticamente nulas, indicando que o acoplamento eletrônico entre os sítios depende muito mais das ligações entre os mesmos do que do overlap direto entre os elétrons destes sítios. Em outro trabalho, intitulado Three-Dimensional Nonlinear Optical Chromophores Based on Through-Space Delocalization, publicado no JACS, em 2002, vol. 124, pág. 13480, os referidos autores determinaram às hiperpolarizabilidades quadráticas destes compostos. O ordenamento dos compostos de acordo com as hiperpolarizabilidades determinadas no trabalho acima foi, com algumas inversões, similar ao ordenamento dos compostos de acordo com as interações efetivas, calculadas na presente dissertação, o que leva a crer que à eficiência da reação de transferência de elétrons em compostos que apresentam bandas de transferência de carga está associada à intensidade de suas propriedades óticas não-lineares

Tese (doutorado)Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-01-11T14:22:53Z No. of bitstreams: 1 2015_IgoTorresLima.pdf: 72890202 bytes, checksum: 147cad83fa4357f1a709bceb32b929ad (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-13T17:46:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_IgoTorresLima.pdf: 72890202 bytes, checksum: 147cad83fa4357f1a709bceb32b929ad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-13T17:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_IgoTorresLima.pdf: 72890202 bytes, checksum: 147cad83fa4357f1a709bceb32b929ad (MD5) / O presente trabalho consiste em um estudo teórico sobre os parâmetros importantes envolvidos no transporte de carga de semicondutores orgânicos, tais como o acoplamento eletrônico e a energia de reorganização. Esses parâmetros foram investigados para uma nova classe de semicondutores orgânicos que apresentam simetria C3. Tais sistemas se apresentam como uma plataforma versátil com potencial para aplicação em eletrônica molecular. Nesta etapa, realizamos o cálculo do acoplamento eletrônico para o dímero de um dos derivados de trindole utilizando métodos Hartree-Fock (HF) e Teoria do Funcional Densidade (DFT). Confirmamos a forte dependência dos valores para o acoplamento eletrônico com relação ao método utilizado no cálculo de Química Quântica. Como parte da investigação de novos compostos orgânicos para aplicação em dispositivos de eletrônica molecular, nó examinamos as propriedades eletrônicas e ópticas de um conjunto de moléculas -conjugadas para aplicação em dispositivos de eletrônica molecular. Os sistemas estudados constituem uma série de copolímeros do tipo doador aceitador que diferem na natureza da conjugação sistemas que apresentam o tradicional caminho de conjugação linear ao longo do eixo do esqueleto conjugado, como também aqueles nos quais a conjugação entre as unidades aceitadoras e ortogonal ao eixo molecular. Diferenças significativas nas propriedades ópticas foram observadas nos sistemas conjugados ortogonalmente comparados aos polímeros mais tradicionais, onde os fragmentos doador e aceitador estão em série ao longo da direção do esqueleto conjugado. Os resultados obtidos nesta etapa de analises mostram que as propriedades eletrônicas é ópticas são muito enunciadas pela escolha dos fragmentos doador-aceitador, e estas propriedades podem ser vistas como uma função do caminho de conjugação. Al em disso, estudamos as propriedades eletrônicas e ópticas dos principais carotenóides presentes no óleo de Buriti. Os resultados mostram que o comprimento de conjugação molecular tem influência significativa no gap de energia e absorção óptica. Outro ponto discutido é a precisão dos resultados teóricos comparados aos dados experimentais. Aqui destacamos a dificuldade que os métodos de Química Quântica têm para descrever corretamente os sistemas que apresentam longas cadeias conjugadas, como o poliacetileno e a família das cianinas. / In this work we present a theoretical study of the important parameters involved in charge transport of organic semiconductors, such as the electronic coupling and reorganization energy. These parameters were investigated for a new class of organic semiconductors that exhibit C3 symmetry. These systems represent a versatile platform with potential application for the molecular electronics. In this step, we perform the evaluation of the electronic coupling for a dimer of triindole derivatives using Hartree-Fock methods (HF) and Density Functional Theory (DFT). We con rmed the strong dependence of the electronic coupling values depending on the method used in the calculation. As part of the investigation of new organic compounds for application in molecular electronics devices, we theoretically examine the electronic and optical properties of a set of molecules -conjugated for application in molecular electronics devices. The studied systems constitute a series of donor-acceptor copolymers which di er in the nature of the conjugation pathway: Traditional linear conjugation having combined donor and acceptor units linked along the backbone of the conjugated axis as well as those where the combination of the acceptor units orthogonally attached to the axis of the conjugated backbone. Signi cant di erences in optical properties were observed in the orthogonally conjugated systems compared to the more traditional polymers, where donor and acceptor fragments are in series along the direction of the conjugated backbone. The results of this analysis show that the electronic and optical properties are greatly in uenced by the choice of donor-acceptor fragments, and these properties can be seen as a function of the conjugation pathway. In addition, we studied the electronic and optical properties of the major carotenoids present in Buriti oil. The results show that the molecular conjugation length has a signi cant in uence on the energy gap and optical absorption. Another discussed subject is the accuracy of the theoretical results compared to the experimental data. Here we highlight the di culty that Quantum Chemical methods have to correctly describe systems that have long conjugated chains, such as polyacetylene and cyanines.