Métodos de modelagem molecular para estudo e planejamento de compostos com propriedades óticas

Abstract

Intensificou-se nas últimas décadas a busca por materiais com propriedades ópticas não lineares (ONL) e atualmente cobre uma grande variedade de materiais como estruturas semicondutoras multicamada, compostos orgânicos, inorgânicos e organometálicos. Materiais ópticos não lineares tem sido de grande interesse em Física e Química de materiais devido a potenciais aplicações em novas tecnologias como por exemplo, dispositivos eletro-ópticos com chaves ópticas, conversores de frequência e moduladores eletro-ópticos e engenharia de dispositivos fotônicos. Neste trabalho utilizou-se métodos Hartree Fock (HF) e Teoria Funcional da Densidade (DFT), como implementado no pacote Gaussian09, para obter as propriedades geométricas, eletrônicas e ópticas dos compostos 4-nitroanilina, chalcona e o Salicilhidrazona do ácido malônico ((HO_2 C)(C_6 H_3)(OH)NHNCH(COOH)_2). Como este último composto não se encontra na literatura, pela primeira vez é apresentado uma possível estrutura geométrica, onde a simulação mostra uma estrutura planar, possuindo assimetria devido o carater “push-pull”, que são características importantes para geração de segundo harmônico(SHG). Foram obtidas as propriedades, momento de dipolo, polarizabilidade e hiperpolarizabilidades de primeira ordem do composto. Os resultados preliminares mostram que a DFT produz valores maiores da hiperpolarizabilidade comparando com os resultados obtidos pelo método Hartree-Fock. A hiperpolarizabilidade é sensivel à escolha do regime de cálculo, por isso neste trabalho utilizou-se vários arranjos das funções de base tipo Pople Nernst, além de outras encontradas na literatura, afim de obter a melhor descrição possível do sistema estudado.