Observation of the two-photon transition enhanced first hyperpolarizability spectra in cinnamaldehyde derivatives: A femtosecond regime study

Autor(es)

dos Santos, Carlos H. D. ; Cocca, Leandro Zucolotto H. ; Pelosi, Andre Gasparotto ; Batista, Vasco F. ; Pinto, Diana C. G. A. ; Faustino, M. Amparo F. ; Vivas, Marcelo G. ; Siqueira, Jonathas de Paula ; Mendonca, Cleber R. ; De Boni, Leonardo

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Chemical Physics; v. 158, n. 21, p. 11-pg., 2023-06-07.

Resumo

The application of nonlinear optical effects in optoelectronic devices is still scarce because the irradiance threshold necessary to induce a specific effect is very high. In this context, knowing the frequency-resolved first order molecular hyperpolarizability (beta) is essential to identifying regions where this response is intense enough to allow for applications in commercial devices. Thus, herein, we have determined the beta spectral dependence of five new push-pull cinnamylidene acetophenone derivatives using femtosecond laser-induced Hyper-Rayleigh Scattering (HRS). A considerable increase in beta values was observed in molecules. We found remarkable beta values in regions near the two-photon resonance, which are mediated by electron withdrawing and donating groups. This effect was mapped using wavelength-tunable femtosecond Z-scan technique. Furthermore, it was modeled in light of the sum-over-states approach for the second- and third-order nonlinearities. Finally, our outcomes suggest a strategy to obtain large beta values mediated by the 2PA transition. (AU)

• Processo FAPESP: 11/12399-0 - Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação
• Beneficiário: Cleber Renato Mendonça
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/20032-0 - Estudo das Propriedades Ópticas Não Lineares e de Transporte de Carga de Moléculas Multiramificadas via Métodos de Química Quântica.
• Beneficiário: Daniel Luiz da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/20886-1 - Modernização da linha de Espectroscopia Óptica Não Linear ultrarrápida: Absorção transiente e chave kerr óptica com controle da polarização.
• Beneficiário: Leonardo de Boni
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/11283-7 - Fotônica não linear: espectroscopia e processamento avançado de materiais
• Beneficiário: Cleber Renato Mendonça
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático