Absorção de dois fótons não-degenerados: efeito da energia e da polarização dos fótons na seção de choque

• Processo: 24/21157-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Cleber Renato Mendonça
• Beneficiário: Nathan Barbola Marucci
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/11283-7 - Fotônica não linear: espectroscopia e processamento avançado de materiais, AP.TEM
• Assunto(s): Absorção de dois fótons
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: absorção de dois fótons | Espectroscopia óptica não-linear

Resumo

Este projeto de doutorado propõe investigar o efeito da não-degenerescência e da polarização relativa entre os fótons na seção de choque de absorção de dois fótons em compostos orgânicos fluorescentes. A absorção de dois fótons é um fenômeno óptico não-linear com ampla aplicação em áreas como microscopia de fluorescência, terapia fotodinâmica e microfabricação. Tradicionalmente, a caracterização da absorção de dois fótons é realizada utilizando feixes de luz degenerados, o que limita a otimização do processo às manipulações estruturais nos compostos estudados. Neste projeto, implementaremos uma técnica experimental baseada em fluorescência induzida por dois fótons não-degenerados, que utiliza dois feixes de frequências e polarizações distintas, para explorar novas maneiras de aprimorar a eficiência da absorção não-linear. A técnica permitirá investigar como a seção de choque é afetada pela variação de energia e polarização dos fótons. Além disso, utilizaremos a metodologia de Z-scan para caracterizar a absorção de dois fótons degenerados e comparar com as condições não-degeneradas. Os resultados experimentais serão complementados por cálculos de química quântica usando a Teoria do Funcional Densidade (DFT) para simular espectros de absorção linear e de fluorescência, além de calcular os momentos de dipolo elétrico. Espera-se que este estudo forneça novas estratégias para otimizar a absorção de dois fótons em sistemas moleculares sem a necessidade de modificações estruturais, ampliando as possibilidades de aplicação desses materiais em tecnologias baseadas em fotônica. (AU)