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Estudo das Propriedades Ópticas Não Lineares e de Transporte de Carga de Moléculas Multiramificadas via Métodos de Química Quântica.

Resumo

Este projeto tem por objetivo encontrar moléculas orgânicas multiramificadas com propriedades ópticas não lineares (ONL) e de transporte de carga promissoras para aplicações tecnológicas, buscando em particular entender e explorar o efeito do acoplamento eletrônico inter-ramos sobre estas propriedades. A literatura recente relata que moléculas orgânicas multiramificadas representam uma classe de moléculas com elevado potencial de aplicação nas áreas de fotônica e eletrônica orgânica, o que evidência a importância de se investigar esta classe de moléculas. As moléculas multiramificadas a serem investigadas são constituídas por um núcleo doador de carga ao qual estão ligados de forma covalente dois (estrutura quadrupolar) ou três (estrutura octupolar) ramos moleculares com caráter dipolar. Apesar de ainda pouco estudado de forma sistemática, entende-se que em tais moléculas o acoplamento eletrônico entre seus ramos moleculares promove um efeito aditivo, ou mesmo cooperativo, que explica suas propriedades ONL e de transporte de carga (transferência intramolecular) interessantes. Neste projeto, métodos de Química Quântica baseados na teoria do funcional da densidade serão empregados para se avaliar e predizer a qualidade das moléculas multiramificadas projetadas para aplicações em fotônica que envolvam a absorção de dois fótons (A2F) e a geração de segundo harmônico (GSH). Esses métodos também serão empregados na determinação de parâmetros que caracterizam as propriedades de transporte de carga dessas moléculas, tais como a afinidade eletrônica, o potencial de ionização e energias de reorganização, os quais são cruciais para se predizer a qualidade das moléculas para aplicações em eletrônica orgânica. A fim de obter um entendimento mais profundo quanto as propriedades ONL e de transporte de carga dessas moléculas, essas propriedades serão ainda modeladas utilizando modelos de estados essenciais e o modelo de éxciton de Frenkel. O uso desses modelos físicos permitirá se avaliar a importância do acoplamento eletrônico para as propriedades ONL e de transporte de carga dessas moléculas e, a partir das informações obtidas, moléculas multiramificadas em que o acoplamento eletrônico realça as propriedades ONL e de transporte de carga serão projetadas e também avaliadas. (AU)

Publicações científicas (11)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
VIVAS, MARCELO G.; BARBOZA, CRISTINA A.; GERMINO, JOSE C.; FONSECA, RUBEN D.; SILVA, DANIEL L.; VAZQUEZ, PEDRO A. M.; ATVARS, TERESA D. Z.; MENDONCA, CLEBER R.; DE BONI, LEONARDO. Molecular Structure-Optical Property Relationship of Salicylidene Derivatives: A Study on the First-Order Hyperpolarizability. Journal of Physical Chemistry A, v. 125, n. 1, p. 99-105, JAN 14 2021. Citações Web of Science: 0.
DIPOLD, JESSICA; VIVAS, MARCELO G.; KOECKELBERGHS, GUY; SIQUEIRA, JONATHAS P.; DE BONI, LEONARDO; MENDONCA, CLEBER R. Probing the Strong Near-IR Two-Photon Transition in Supramolecular Triphenylamine-based Polymers by Nonlinear Absorption Spectroscopy. Journal of Physical Chemistry B, v. 124, n. 28, p. 6147-6153, JUL 16 2020. Citações Web of Science: 0.
VIVAS, M. G.; MANOEL, D. S.; DIPOLD, J.; MARTINS, R. J.; FONSECA, R. D.; MANGLANO-CLAVERO, I; MARGENFELD, C.; WAAG, A.; VOSS, T.; MENDONCA, C. R. Femtosecond-laser induced two-photon absorption of GaN and AlxGa1-xN thin films: Tuning the nonlinear optical response by alloying and doping. Journal of Alloys and Compounds, v. 825, JUN 5 2020. Citações Web of Science: 0.
RAMOS, TARCIUS N.; SILVA, DANIEL L.; CABRAL, BENEDITO J. C.; CANUTO, SYLVIO. On the spectral line width broadening for simulation of the two-photon absorption cross-section of para-Nitroaniline in liquid environment. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 301, MAR 1 2020. Citações Web of Science: 0.
FONSECA, RUBEN D.; VIVAS, MARCELO G.; SILVA, DANIEL LUIZ; EUCAT, GWENAELLE; BRETONNIERE, YANN; ANDRAUD, CHANTAL; MENDONCA, CLEBER R.; DE BONI, LEONARDO. Intramolecular Cooperative and Anti-Cooperative Effect on the Two-Photon Absorption Cross Section in Triphenylamine Derivatives. Journal of Physical Chemistry Letters, v. 10, n. 9, p. 2214-2219, MAY 2 2019. Citações Web of Science: 0.
DOS REIS, GEORGE B.; RODRIGUEZ, RUBEN D. F.; DOS SANTOS, CALINK I. L.; GONTIJO, LEIRIANA A. P.; SCHIAVON, MARCO A.; DE BONI, LEONARDO; MENDONCA, CLEBER R.; VIVAS, MARCELO G. Femtosecond two-photon absorption spectroscopy of copper indium sulfide quantum dots: A structure-optical properties relationship. Optical Materials, v. 86, p. 455-459, DEC 2018. Citações Web of Science: 1.
ABEGAO, LUIS M. G.; FONSECA, RUBEN D.; RAMOS, TARCIUS N.; MAHUTEAU-BETZER, FLORENCE; PIGUEL, SANDRINE; JOSE JOATAN, JR., R.; MENDONCA, CLEBER R.; CANUTO, SYLVIO; SILVA, DANIEL L.; DE BONI, LEONARDO. Oxazole Dyes with Potential for Photoluminescence Bioprobes: A Two-Photon Absorption Study. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 19, p. 10526-10534, MAY 17 2018. Citações Web of Science: 4.
FONSECA, RUBEN D.; VIVAS, MARCELO G.; SILVA, DANIEL LUIZ; EUCAT, GWENNAELLE; BRETONNIERE, YANN; ANDRAUD, CHANTAL; DE BONI, LEONARDO; MENDONCA, CLEBER R. First-Order Hyperpolarizability of Triphenylamine Derivatives Containing Cyanopyridine: Molecular Branching Effect. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 3, p. 1770-1778, JAN 25 2018. Citações Web of Science: 13.
VIVAS, MARCELO GONCALVES; DARIO FONSECA, RUBEN; SIQUEIRA, JONATHAS DE PAULA; MENDONCA, CLEBER RENATO; RODRIGUES, PAULA C.; DE BONI, LEONARDO. Femtosecond Two-Photon Absorption Spectroscopy of Poly(fluorene) Derivatives Containing Benzoselenadiazole and Benzothiadiazole. MATERIALS, v. 10, n. 5 MAY 2017. Citações Web of Science: 1.
VIVAS, MARCELO GONCALVES; LEANDRO DE SOUSA, JOSE CARLOS; DE BONI, LEONARDO; SCHIAVON, MARCO ANTONIO; MENDONCA, CLEBER RENATO. Observation of Distinct Two-Photon Transition Channels in CdTe Quantum Dots in a Regime of Very Strong Confinement. MATERIALS, v. 10, n. 4 APR 2017. Citações Web of Science: 0.
DIPOLD, J.; BATISTA, R. J. M. B.; FONSECA, R. D.; SILVA, D. L.; MOURA, G. L. C.; DOS ANJOS, J. V.; SIMAS, A. M.; DE BONI, L.; MENDONCA, C. R. Synthesis and two-photon absorption spectrum of fluorenone-based molecules. Chemical Physics Letters, v. 661, p. 143-150, SEP 16 2016. Citações Web of Science: 5.

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