Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The most recent developments in the field of nonlinear optics (NLO) show that organic molecules
with electron donating or accepting substituents at either ends of a long -conjugation could
be promising candidates for integration into photonic devices or applications such 3D microfabrication,
optical-limiting, photodynamic therapy, biological probes, etc. Linear and nonlinear
optical measurements were carried out for two classes of organic molecules: chalcones and oxazoles.
Second- and third-order nonlinear optical properties, namely the first molecular hyperpolarizability
( HRS) and the cross-section of two-photon absorption ( A2F ), respectively, were measured
for eight chalcones and for six oxazoles dyes. The experimental values of HRS and A2F
were achieved by using hyper-Rayleigh Scattering and Z-Scan techniques, respectively. HRS
maximum values of 42 10-30 (esu) and 412 10-30 (esu), for chalcones and oxazoles compounds,
respectively, have been obtained. The A2F maximum values of 42 GM and 85 GM for
chalcones and oxazoles compounds, respectively, have been obtained. This study has identified the
lower performance of chalcones compared to the oxazoles compounds for both NLO effects studied,
probably due to the length difference in the -conjugation together with the different electron
donor groups present in both compounds. Whenever possible, and in order to better understand the
experimental results, quantum chemical calculations were performed employing density-functional
theory using the Dalton and Gaussian software. / Os últimos avanços na área da óptica não linear (ONL) mostram que compostos orgânicos que possuem
estruturas conjugadas e grupos doadores/aceitadores de elétrons, poderão ser meios materiais
promissores na integração de dispositivos ou aplicações fotônicas, tais como: micro-fabricação
tridimensional, limitação óptica, marcadores biológicos, fototerapia dinâmica, entre outras. Nesta
tese foi realizada a caracterização óptica linear e não linear de duas classes de moléculas orgânicas:
chalconas e corantes de oxazóis. Foram estudados os efeitos ópticos não lineares de segunda e
terceira ordem, nomeadamente a primeira hiperpolarizabilidade molecular ( HRS) e a seção de choque
da absorção de dois fótons ( A2F ), respectivamente, para oito compostos do tipo chalconas e
seis compostos do tipo corantes de oxazóis. Os valores experimentais de HRS e A2F foram determinados
experimentalmente através do espalhamento de hyper-Rayleigh e da técnica de varredura-
Z, respectivamente. Os valores máximos encontrados para HRS foram de 42 10-30 (esu) e
412 10-30 (esu) para os compostos do tipo chalconas e oxazóis, respectivamente. Os valores
máximos obtidos para A2F foram de 42 GM e 86 GM para os compostos do tipo chalconas e
oxazóis, respectivamente. Estes resultados mostram um menor desempenho dos compostos do tipo
chalconas em relação aos oxazóis em ambos os efeitos de ONL estudados, provavelmente devido
às diferentes assimetrias de distribuição de carga entre as estruturas, bem como da diferente extensão
das estruturas conjugadas. Sempre que foi possível, e com o intuito de interpretar melhor
os resultados experimentais, foram realizados cálculos químico-quânticos empregando a teoria do
funcional de densidade, através dos programas de simulação computacional Dalton e Gaussian 09.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/5276 |
| Date | 27 July 2017 |
| Creators | Abegão, Luis Miguel Gomes |
| Contributors | Rodrigues Júnior, José Joatan |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Física, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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