Efectos del acoplamiento intramolecular en las respuestas ópticas de sistemas de dos niveles

• Jose Luis Paz ^[1] ; Eleana Ruiz-Hinojoza ^[1] ; Ysaías Alvarado ^[2] ; Luis Lascano ^[1] ; Cesar Costa-Vera ^[1]
  1. [1] Escuela Politécnica Nacional

     Escuela Politécnica Nacional

     Quito, Ecuador

     
  2. [2] Laboratorio de Caracterización Molecular y Biomolecular
• Localización: infoANALÍTICA, ISSN 2477-8788, ISSN-e 2602-8344, Vol. 8, Nº. 2, 2020, págs. 69-82
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Intramolecular coupling effects in optical responses of two-level systems
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• Resumen
  • español

    Se evaluaron los efectos del acoplamiento intramolecular en las propiedadesópticas no lineales de colorantes orgánicos inmersos en un reservorio térmicoempleando espectroscopia de mezcla de cuatro ondas. Se modeló la molécula aislada como curvas de energía Born-Oppenheimer consistiendo de dos estadoselectrónicos descritos como potenciales armónicos, con mínimos desplazadosen coordenadas nucleares y energía. Inclusión de un Hamiltoniano residual decorrelación electrónica y/o spin orbita, genera la separación de las dos curvasde acuerdo a las reglas de cruce evitado. Se evaluaron los momentos dipolares,tanto permanentes como de transición, como función de los parámetros delacoplamiento. Se usaron ecuaciones de Bloch ópticas convencionales para elcálculo de las polarizaciones inducidas en la aproximación tensorial, y conellas las propiedades ópticas no lineales. Los resultados muestran atenuaciónde la intensidad en las respuestas ópticas y modificaciones en su topología,con secuencia del acoplamiento intramolecular y tipo de transición óptica. Am-plificaciones paramétricas y posibilidad de Suiches en las propiedades ópticas,surgen como consecuencia de la inserción de acoplamientos intramolecula-res.

  • English

    In this work, the effects of the vibronic coupling on the nonlinear optical pro-perties of organic dyes immersed in a thermal bath with the use of the Four-Wave mixing spectroscopy are evaluated. The isolated molecule is modeled asenergy curves of Born-Oppenheimer, consisting of two-electronic states descri-bed by harmonic potentials, with minima displaced in energy and nuclear coor-dinates. Inclusion of a residual Hamiltonian of electronic correlation and/orspin-orbit generates the separation of the two curves according to the rules ofavoided crossing. The permanent and transition dipole moments as function ofthe intramolecular coupling parameters are evaluated. We use the conventionaloptical Bloch equations, for the calculation of the polarizations induced in thetensorial approach and with them, the nonlinear optical properties. The resultsshow attenuation of the intensity in the optical responses and modifications intheir topology, as a consequence of the intramolecular coupling and type ofoptical transition. Parametric amplifications and the possibility of Switches inthe optical properties, arise as a consequence of the insertion of intramolecularcouplings.