Estudo dos efeitos de solventes nas propriedades ópticas não lineares em derivados de Azo-Carbazole.

dc.contributor.advisor1Fonseca, Tertius Lima da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8193800922148980
dc.contributor.referee1Fonseca, Tertius Lima da
dc.contributor.referee2Gester, Rodrigo do Monte
dc.contributor.referee3Leão, Salviano de Araújo
dc.creatorFerreira, Murilo Benedito Martins
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8599527047430515
dc.date.accessioned2026-05-08T21:06:06Z
dc.date.available2026-05-08T21:06:06Z
dc.date.issued2026-04-01
dc.description.abstractOrganic materials based on azo-carbazole derivatives have attracted significant interest in photonic and optoelectronic applications due to their push–pull character. This work presents a theoretical study of seven azo-carbazole compounds, employing Density Functional Theory (DFT), its time-dependent extension (TDDFT), and the Polarizable Continuum Model (PCM). The aim is to evaluate how the solvent medium influences their geometric and nonlinear optical (NLO) properties. Ground- and excited-state dipole moments, absorption spectra, first hyperpolarizabilities (βHRS), and depolarization ratios were computed using long-range corrected hybrid functionals. The results indicate a clear distinction between the substituents: electron-donating groups induce local polarization but result in modest βHRS values and nearly isotropic behavior. In contrast, strong acceptor groups stabilize charge-transfer states, significantly increasing the dipole-moment variation (Δμ) and enhancing the nonlinear response βHRS. It was also observed that solvation in polar media amplifies these trends, causing bathochromic shifts in the absorption spectra and increments in the NLO response exceeding 200% in some cases. The analysis performed using the two-state model confirms a strong correlation between Δμ and hyperpolarizability, establishing important guidelines for the rational design of efficient organic chromophores for photonics.eng
dc.description.resumoMateriais orgânicos baseados em derivados de azo-carbazol têm despertado grande interesse em aplicações fotônicas e optoeletrônicas devido ao seu alto caráter push-pull. Este trabalho apresenta um estudo de sete compostos de azo-carbazol, empregando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), sua extensão dependente do tempo (TDDFT) e o Modelo Contínuo Polarizável (PCM). O objetivo é avaliar como o meio solvente influencia suas propriedades geométricas e de óptica não linear (NLO). Foram calculados os momentos de dipolo nos estados fundamental e excitado, espectros de absorção, primeiras hiperpolarizabilidades (βHRS) e razões de despolarização, utilizando funcionais híbridos com correção de longo alcance. Os resultados indicam uma distinção clara entre os substituintes: grupos doadores de elétrons induzem polarização local, mas resultam em valores modestos de βHRS e DR quase isotrópico. Em contraste, grupos aceitadores fortes que estabilizam os estados de transferência de carga, aumentando significativamente a variação do momento de dipolo (Δμ) e elevando a resposta não linear βHRS. Observou-se também que a solvatação em meios polares amplifica essas tendências, provocando desvios batocrômicos nos espectros de absorção e incrementos na resposta NLO superiores a 200% em alguns casos. A análise feita através do modelo de dois níveis confirma uma forte correlação entre Δμ e a hiperpolarizabilidade estabelecendo diretrizes importantes para o design racional de cromóforos orgânicos eficientes para a fotônica.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationFERREIRA, M. B. M. Estudo dos efeitos de solventes nas propriedades ópticas não lineares em derivados de Azo-Carbazole. 2026. 64 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15336
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Física - IF (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Física (IF)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectAzo-carbazolpor
dc.subjectTeoria do Funcional da Densidade (DFT)por
dc.subjectModelo Contínuo Polarizável (PCM)por
dc.subjectHiperpolarizabilidadepor
dc.subjectÓptica Não Linear (NLO)por
dc.subjectAzo-carbazoleeng
dc.subjectDensity Functional Theory (DFT)eng
dc.subjectPolarizable Continuum Model (PCM)eng
dc.subjectHyperpolarizabilityeng
dc.subjectNonlinear Optics (NLO).eng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.titleEstudo dos efeitos de solventes nas propriedades ópticas não lineares em derivados de Azo-Carbazole.
dc.title.alternativeStudy of the effects of solvents on the nonlinear optical properties of Azo-Carbazole derivatives.eng
dc.typeDissertação

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