Estudo computacional das propriedades ópticas não lineares de moléculas com potencial aplicação tecnológica

Resumo

Existe um grande interesse no estudo de materiais moleculares que possuem propriedades ópticas não lineares (ONL) visando potenciais aplicações tecnológicas, tais como em tecnologia da informação. O uso de métodos baseados na mecânica quântica tem sido usado como uma alternativa na busca de novos materiais com aplicação em ONL. No entanto, a previsão teórica das propriedades ONL é muito dependente do protocolo computacional (método de mecânica quântica, funções de base, efeitos da correlação eletrônica e do meio). Assim, no presente estudo foi realizada uma validação dos protocolos computacionais CAM-B3LYP/NLO-V e CAM-B3LYP/aNLO-V (J. Mol. Model. 19 (2013) 2079-2090) propostos anteriormente para um conjunto de quatro moléculas orgânicas com valores de primeira hiperpolarizabilidade (β) variando entre 52 e 190×10^-30esu. Além disso, os efeitos do meio também foram avaliados considerando os modelos implícitos de solvatação IEF-PCM, CPCM e SMD. No geral, os resultados obtidos estão dentro da faixa de erro de ±20% das medidas experimentais, com os protocolos computacionais CAM-B3LYP/aNLO-V/IEF-PCM (UFF) e CAM-B3LYP/aNLO-V/SMD descrevendo adequadamente a tendência observada dos valores experimentais. O valor de β calculado com o protocolo CAM-B3LYP/aNLO-V/SMD apresentou um desvio relativo de apenas 0,7% para a molécula DIA (β ), que apresenta β_expt = 190×10⁻³⁰???????????? maior valor de β_expt. entre as moléculas estudadas. Assim, baseado nos resultados obtidos, recomenda-se o protocolo CAM-B3LYP/aNLO-V/SMD para o estudo de novos candidatos a materiais ópticos,