Studying the first order hyperpolarizability spectra in chalcone-based derivatives and the relation with one- and two-photon absorption transitions

Autor(es)

Sciuti, Lucas F. ; dos Santos, Carlos H. D. ; Cocca, Leandro H. Z. ; Pelosi, Andre G. ; da Costa, Rafaela G. M. ; Limberger, Jones ; Mendonca, Cleber R. ; De Boni, Leonardo

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Chemical Physics; v. 159, n. 24, p. 9-pg., 2023-12-28.

Resumo

The first-order molecular hyperpolarizability (beta) dispersion was measured in seven chalcone-based molecules utilizing the tunable femtosecond hyper-Rayleigh scattering (tHRS) technique. Additionally, a theoretical model based on photophysical parameters was employed to better understand beta dispersion. Due to the distinct substitution patterns of the aryl/heteroaryl rings within the chalcone structure, varying profiles of one- and two-photon absorption spectra and beta dispersion were observed. The applied model highlighted two important factors contributing to achieving high beta values: (i) the presence of red-shifted one-photon and two-photon absorption bands; and (ii) the number of discernible absorption bands. To contextualize these results with other molecular structures, we employed the HRS figure of merit (FOM). Remarkably, it was revealed that chemically engineered small chalcone molecules exhibit a FOM comparable to larger quadrupolar and octupolar ones. This underscores the significance of tHRS scattering measurements and their correlation with absorptive parameters in the design and characterization of nonlinear optical materials. (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: 18/11283-7 - Fotônica não linear: espectroscopia e processamento avançado de materiais
• Beneficiário: Cleber Renato Mendonça
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• 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: 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