• 제목/요약/키워드: Hyperpolarizability

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Amine Donors in Nonlinear Optical Molecules: Methyl and Phenyl Substitution Effects on the First Hyperpolarizability

  • Park, Gyoo-Soon;Ra, Choon-Sup;Cho, Bong-Rae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권11호
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    • pp.1671-1674
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    • 2003
  • The effects of amine donors ($a:NH_2,\;b:NMe_2,\;c:NMePh,\;d:NPh_2$) and conjugation length on the molecular hyperpolarizabilities of a series of dipolar molecules have been theoretically investigated by using CPHF/6-31G method. The first hyperpolarizabilities (${\beta}$) of p-nitrobenzene derivatives increase with the donor in the order, $NH_2\;<\;NMe_2\;<\;NMePh\;<\;NPh_2$, whereas slightly different order is observed in more conjugated derivatives, i.e., $NH_2\;<\;NPh_2\;<\;NMe_2\;<\;NMePh$. The result has been attributed to the extent of charge transfer and torsion angle. Moreover, the results show that "non-traditional" ${\pi}$-conjugation effect exists in small compounds and decreases as the conjugation length between donor and acceptor increases.

$TiO_{2}$ 단결정의 비선형광학 특성 (Nonlinear optical properties of $TiO_{2}$ single crystal)

  • 신재혁;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.240-249
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    • 1995
  • 무색투명하고 순수한 단결정을 얻기 위하여 $TiO_{2}$(rutile) 단결정을 floating zone법으로 성장하였다. 성장된 결정을 c축에 수직 및 수평하게 절단하여 500~1000 nm 범위의 파장에서 선형 굴절율을 측정하였으며 흡수스펙트롬으로부터 optical energy band gap이 2.99 eV임을 알 수 있었다. $TiO_{2}$(rutile) 단결정의 $\chi^{(3)}$ 값을 반경험적인 모델을 기반으로 하여 $SiO_{2}$ quartz 단결정의 $\chi^{(3)}$ 값과 비교하여 분석하였다. 또한 제 3 비선형광학 특성에 있어서의 Ti$\^{4+}$의 영향을 해석하기 위해 second hyperpolarizability, ${\gamma}$(Ti$\^{4+}$)를 계산하였다.

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1560nm와 1064nm를 이용한 옥타폴 분자의 1차 초분극율 $\beta$ 측정 (The First Hyperpolarizability $\beta$ measurement of octupoles at 1560 nm and 1064nm)

  • 정미윤;이상해;조봉래;전승준
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.24-25
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    • 2003
  • 새로이 합성된 비선형 광학 물질인 옥타폴 분자들의 1차 초분극율ß을 Hyper-Rayleigh scattering(HRS) 방법을 이용하여 측정하였다. 시료의 흡수와 형광효과를 피하기 위해, 광원으로 1560nm를 사용하였다. YAG(1064nm) 레이저로 펌핑한 Raman-Cell(D$_2$ gas) 장치를 제작하여, 높고 안정한 파워의 1560nm를 발생하여 실험에 사용하였다. 또한 1064nm를 이용하여 측정한 결과와 비교하였다. (중략)

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비선형 광 곁가지를 갖는 고분자계의 증대된 비선형 특성 (Enhanced nonlinearity of nonlinear optical side-chain polymers)

  • 이종하;이황운;원영희;이석현
    • 한국광학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-32
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    • 2000
  • 순수 N-(4-nitrophenyl)-(L)-prolinol (NPP)와 NPP를 곁가지로 갖는 poly(methyl metharcrylate) (PMMA) 및 poly(p-phenlene terephthalates) (PPT) 고분자계의 제 1차 초편극도 $\beta$를 전기장 인가 제 2고조파 발생(EFISHG)방법과 hyper-Rayleigh 산란(HRS) 방법으로 측정하여 비교하였다. 1,1,2,2,-tetrachloroethane 용액속의 순수 NPP와 NPP-PMMA 경우, 두 방법으로 구한 $\beta$측정값은 실험오차 이내에서 유사하였다. 그러나 1,1,2,2,-tetrachloroethane 용액속의 HNPP-PPT 고분자 경우 $\beta$측정 결과는 순수 NPP에 비하여 EFISHG에서는 9.7배 증대되고 HRS에서는 2.4배 증대되었다. 이 결과는 견고한 고분자 주사슬에 비선형 광 발색단을 곁가지로 갖는 고분자계에서는 직류 전기장속에서 발색단들이 고분자 2차 비선형 특성에 상호 보강적으로 기여하여 극성 고분자 사슬에서와 같이 증대된 것으로 해석하였다.

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Quantum Chemical Designing of Novel Organic Non-Linear Optical Compounds

  • Mahmood, Asif;Abdullah, Muhammad Imran;Nazar, Muhammad Faizan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권5호
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    • pp.1391-1396
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    • 2014
  • In the present study, ten metal free non-linear optical (NLO) compounds have been designed. These compounds have designed by structural modification of (2-cyano-5-(4-(phenyl(4-vinylphenyl)amino)phenyl) penta-2,4-dienoic acid (TC4). Density functional theory was used for structure optimization and determination of photo-physical properties. These compounds contain triphenylamine as electron-donor and cyanoacrylic acid as acceptor. Five ${\pi}$-spacers are used to connect the donor and acceptor. Two auxiliary donors are also used to assist the donor. Results of this study indicate that stronger electron-donating auxiliary groups and longer ${\pi}$-conjugation enhance NLO response. Major absorption peaks of all systems were in the visible region. These absorption peaks are associated with the ${\pi}-{\pi}^*$ transitions of the entire molecule. From calculations it is clear that all system will be good NLO material. The present calculations will provide new ways for experimentalists to synthesize high-performance NLO material.

Hyper-Rayleigh scattering(HRS)방법을 이용한 쌍극자와 팔중극자의 1차 초분극율$\beta$측정 (The First Hyperpolarizability $\beta$ measurement of dipoles and cotupoles by the Hyper-Rayleigh scattering technique)

  • 정미윤;강경민;전승준;조봉래;이명자;;이상해
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.104-105
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    • 2002
  • Hyper-Rayleigh scattering(HRS)방법을 이용하여 쌍극자와 새로이 합성된 팔중극자들의 1차 초분극율 $\beta$를 측정하였다. External reference 법을 이용하였고, reference 물질로는 잘 알려져 있는 쌍극자인 PNA를 이용하여 Disperse Red 1과 팔중극자들의 1차 초분극율 $\beta$의 값을 구하였다. 또한 HRS 의 세기뿐만 아니라 이들 물질의 two-photon induced fluorescence 스펙트럼을 측정하였다. 1차 초분극율 $\beta$값은, 먼저 시료로부터 scattering 된 신호를 파장변화에 따른 스펙트럼으로 측정하여 two-photon induced fluorescence를 뺀 순수한 HRS 신호만을 이용하고, 실험에 사용된 물질들은 532nm에서 흡수가 있어 second harmonic generation 신호가 시료에 의해 흡수가 되므로 흡수효과를 식 $I_{2{\omega}}$(obs)= $I_{2{\omega}}$(true) $e^{-{\sigma}lN}$ ---(1)를 이용하여 흡수에 의한 신호의 감소 효과를 보정하여 값을 구했다. (중략)

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Theoretical Study of the N-(2,5-Methylphenyl)salicylaldimine Schiff Base Ligand: Atomic Charges, Molecular Electrostatic Potential, Nonlinear Optical (NLO) Effects and Thermodynamic Properties

  • Zeyrek, Tugrul C.
    • 대한화학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.461-471
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    • 2013
  • Optimized geometrical structure, atomic charges, molecular electrostatic potential, nonlinear optical (NLO) effects and thermodynamic properties of the title compound N-(2,5-methylphenyl)salicylaldimine (I) have been investigated by using ab initio quantum chemical computational studies. Calculated results showed that the enol form of (I) is more stable than keto form. The solvent effect was investigated for obtained molecular energies, hardneses and the atomic charge distributions of (I). Natural bond orbital and frontier molecular orbital analysis of the title compound were also performed. The total molecular dipole moment (${\mu}$), linear polarizability (${\alpha}$), and first-order hyperpolarizability (${\beta}$) were calculated by B3LYP method with 6-31G(d), 6-31+G(d,p), 6-31++G(d,p), 6-311+G(d) and 6-311++G(d,p) basis sets to investigate the NLO properties of the compound (I). The standard thermodynamic functions were obtained for the title compound with the temperature ranging from 200 to 450 K.