Proprietà di ottica non lineare ### Simona Galli.
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Proprietà di ottica non Proprietà di ottica non
linearelineare
######
Simona Simona GalliGalli
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GIÀ negli ANNI ‘70, FISICI, CHIMICI dei MATERIALI, SINTETISTI e
STRUTTURISTI INVESTONO TEMPO, SFORZI e RISORSE per
ELABORARE COMPOSTI e MATERIALI AVENTI
PROPRIETÀ OTTICHE NON LINEARIPROPRIETÀ OTTICHE NON LINEARI
OTTICA NON LINEARE: PERCHÈ
♦♦ Acquisizione
♦♦ Modificazione
♦♦ Registrazione
♦♦ Trasmissione
di Informazioni attraverso FOTONI
♦♦ Modulazione Elettro-Ottica
♦♦ ‘Mixing’ di Frequenze
♦♦ Generazione di Seconda
Armonica
♦♦ ...
Via
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F = k1 x
IL CONCETTO DI LINEARITÀ
La fisica elementare induce a considerare il mondo in cui viviamo governato da leggi lineari,
e.g.:p = k T V, n costante
v = x t-1 p = F x-
1
In realtà, solo perturbazioni moderateperturbazioni moderate del sistema generano reazionireazioni governate da leggi linearilineari
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IL CONCETTO DI NON LINEARITÀ
F = k1 x + k2 x2 + k3 x3 + … con k1 >> k2 >>k3 >> …
Perturbazioni notevoliPerturbazioni notevoli del sistema generano reazioni devianti dalla linearitàreazioni devianti dalla linearità
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INTERAZIONE TRA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA E MATERIA
Conseguenze?
♦♦ Perturbazione della densità elettronica rispetto all’equilibrio
♦♦ Generazione di un momento di dipolo indotto, momento di dipolo indotto, Bulk
PP = densità di polarizzazione
(vettore)
pp = polarizzazione
(vettore)
Molecola
EE = campo elettrico (vettore)
= densità elettronica
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Molecolapp = pp00 + EEpp00 = polarizzabilità intrinseca = polarizzabilità lineare (tensore)
BulkPP = PP00 + (1)(1)EEPP00 = densità di polarizzazione intrinseca (1)(1) = suscettività lineare (tensore)
EE intensitàintensità moderatamoderata
< 106 volt cm-1
OTTICA LINEAREOTTICA LINEARE
INTERAZIONE TRA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA E MATERIA
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PP = PP00 + (1)(1)EE + (2)(2)EEEE + (3)(3)EEEEEE + …(2)(2), (3)(3) = suscettività non lineare di I, II ordine (tensori)
Bulk
pp = pp00 + EE + EEEE + EEEEEE + …, = polarizzabilità non lineare di I, II ordine (tensori)
Molecola
EE intensità intensità elevataelevata
~ 106-107 volt cm-1
OTTICA NON OTTICA NON LINEARELINEARE
INTERAZIONE TRA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA E MATERIA
, , (2)(2) OTTICAOTTICA NON LINEARE di SECONDO NON LINEARE di SECONDO
ORDINEORDINE
, , (3)(3) OTTICAOTTICA NON LINEARE di TERZO ORDINENON LINEARE di TERZO ORDINE
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ALCUNI FENOMENI DI OTTICA NON LINEARE
DEL SECONDO ORDINE
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E = E0cos(t) = 2 = velocità angolare; = frequenza
♦♦ Diffusione di 2 quanti di radiazione a 'frequenza'
♦♦ Emissione di 1 quanto di radiazione a 'frequenza' 22
OTTICA NON LINEARE DI SECONDO ORDINE: GENERAZIONE DI SECONDA
ARMONICA
GENERAZIONE di GENERAZIONE di SECONDA SECONDA
ARMONICA (SHG)ARMONICA (SHG)__ Stato Fondamentale _ _ Stati Eccitati
p = … + EEP = …+ (2)EE
1 sola radiazione elettromagnetica incidente con campo elettrico associato E
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532 nmLaser Nd:YAG106-107 volt cm-
1 Generatore SH1064 nm
OTTICA NON LINEARE DI SECONDO ORDINE: GENERAZIONE DI SECONDA
ARMONICA
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OTTICA NON LINEARE DI SECONDO ORDINE: GENERAZIONE DI FREQUENZE SOMMA e
DIFFERENZA
E1 = E10cos(1t); E2 = E20cos(2t)
= 2 = velocità angolare; = frequenza
GENERAZIONE di GENERAZIONE di FREQUENZA SOMMA FREQUENZA SOMMA
(SFG)(SFG)__ Stato Fondamentale _ _ Stati Eccitati
♦♦ Diffusione di 2 quanti di radiazione a 'frequenza' 11 e 22
♦♦ Emissione di 1 quanto di radiazione a 'frequenza' 33 = (11 +
22)
p = … + E1E2
P = …+ (2)E1E2
2 radiazioni elettromagnetiche incidenti con campi elettrici associati
E1 ed E2
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OTTICA NON LINEARE DI SECONDO ORDINE: GENERAZIONE DI FREQUENZA DIFFERENZA
GENERAZIONE di GENERAZIONE di FREQUENZA FREQUENZA
DIFFERENZA (DFG)DIFFERENZA (DFG)__ Stato Fondamentale _ _ Stati Eccitati
♦♦ Diffusione di 1 quanto di radiazione a 'frequenza' 11 con
raggiungimento dello stato virtuale ad energia maggiore
♦♦ Emissione di 1 quanto di radiazione a 'frequenza' 33 = (11 -
22)
stimolato dall’emissione di 22
La DFG amplifica l’onda di input a frequenza minore:
AMPLIFICAZIONE OTTICA PARAMETRICAAMPLIFICAZIONE OTTICA PARAMETRICA
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▬ contributo I ordine▬ contributo II ordine
In presenza di un centro di inversione sarebbe intuitivo
p(E) = -p(-E)
Il contributo di II ordine a P è positivoindipendentemente dal segno di E:
Al contrario…p = … + EE
P = … +(2)EE
OTTICA NON LINEARE DI SECONDO ORDINE: IL ‘COLLO DI BOTTIGLIA’
zero inmolecole
centrosimmetricheNH2
NH2
NO2
NO2
i
(2) zero incristalli centrosimmetrici
[trans-4'-dibutilammino-4-N-metil-stilbazolio][Cu2I4]
i
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COMPOSTI INORGANICI, ORGANICI E METALLORGANICI PER OTTICA NON LINEARE
DEL SECONDO ORDINE:
UNA BREVE PANORAMICA
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COMPOSTI PER OTTICA NON-LINEARE DI SECONDO ORDINE: GLI INIZI
"Riproduzione della prima lastra con evidenze di generazione di seconda armonica. L'asse delle ascisse è in unità di 100 Å. La freccia a 3472 Å indica la posizione dell'immagine prodotta dalla seconda armonica. A 6943 Å è visibile l'immagine del raggio primario."
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COMPOSTI INORGANICICOMPOSTI INORGANICI
♦♦ LiNbO3
♦♦ KH2PO4
(KDP)
♦♦ …
SEMICONDUTTORISEMICONDUTTORI
♦♦ GaAs
♦♦ InSb
♦♦ …
Ancora utilizzati nonostante…
♦♦ Tempi elevati di switching♦♦ Basse intensità di risposta
♦♦ Costo♦♦ Difficoltà di produzione♦♦ Marcato assorbimento nel Vis
COMPOSTI PER OTTICA NON-LINEARE DI SECONDO ORDINE: ANNI ’60-’70
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Composto Range di p.f. Dimensioni Applicazioni Tipiche
Trasparenza, nm °C mm3
LiBO3 (LBO) 160-3300 834 50x50x40 SHG e THG stimolate da laser ad elevata potenza (Nd:YAG, Ti:zaffiro, alessandrite). OPO stimolata dal laser a Nd:YAG.
-BaB2O4 (BBO) 190-3300 50x50x20 SHG stimolata da laser allo stato solido con output nel range 200-500 nm.
OPO e OPA stimolate dal laser a Nd:YAG con output nel range 295-3000nm.
TiOPO4 (KTP) 380–4400 1180 3-20x3-20x3-20 SHG nelle regioni dell’UV e del Vis.
KH2PO4 (KDP) 260-1600 SHG nella regione del Vis.
LiNbO3 400-5000 SHG e OPO stimolate dal laser a Nd:YAG.
-LiIO3 310-5500 247* 20x20x40 SHG e THG stimolate dal laser a Nd:YAG;
DFM con output nel range 3-5.4 mm.
AgGaS2 530–1300 851 10x10x50 SHG and DFM con output nel range 3-9 m.
AgGaSe2 730–1800 99 20x20x60 SHG di laser a CO2; OPO con output nel
range 3- 12 m.
GaSe 650–1800 SHG di laser a CO e CO2; DFM con output
nel range 7-16 m.
CdSe 750–2500 DFM con output modulabile sino a 25 m.
AgAsS3 600–1300 DFM, OPO.
http://www.sciner.com/Crystals/
SHG = generazione di seconda armonicaTHG = generazione di terza armonicaDFM = mixing di frequenze differenti (SFG)OPO = oscillazione ottica parametricaOPA = amplificazione ottica parametrica
#Transizione di fase
ATTUALMENTE IN COMMERCIOATTUALMENTE IN COMMERCIO
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COMPOSTI ORGANICI PER OTTICA NON-LINEARE DI SECONDO ORDINE
VANTAGGIVANTAGGI
♦♦ Elevata velocità di risposta♦♦ Elevata intensità di risposta♦♦ Facilità di produzione♦♦ Ampia finestra di trasparenza
SVANTAGGISVANTAGGI
♦♦ Instabilità termica chimica
meccanica
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UN CROMOFORO IDEALE : L’EFFETTO ‘PUSH-PULL’
DD = gruppo donatore AA = gruppo accettore = ‘ponte’ di trasferimento densità elettronica DD AA
D A
DA
DA
Capostipite: 4-nitroanilina
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D A D+
A
Esistenza transizione elettronica a Trasferimento di CaricaTrasferimento di Carica (CTCT):
Hp
g: Stato fondamentalee: Primo stato eccitato raggiunto via CT
ee, gg: Momenti di dipolo degli stati g ed
e
ge: Momento di dipolo di transizione
Ege: Gap energetico tra g ed e
con
(ee - gg) (ge
2/Ege2)
COMPOSTI ORGANICI PER NLO DI SECONDO ORDINE:IL MODELLO ‘A DUE STATI’
TEORIA delle PERTURBAZIONI
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(ee - gg) (ge2/Ege
2)
1)1) Necessità di non-centrosimmetria;se la densità elettronica fosse distribuitain modo centrosimmetrico (ee - gg) = 0
COMPOSTI ORGANICI PER NLO DI SECONDO ORDINE:IL MODELLO ‘A DUE STATI’
2)2) Necessità di garantire effetto ‘push-pull’, i.e. necessità di polarizzazione di tipo anisotropo
3)3) Necessità di CT energeticamente accessibile e con elevato ge
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Impaccamento non-centrosimmetrico
Soluzioni?a) Molecole chiralichirali
metil-(2,4-dinitrofenil)-amminopropanoato
I(2)MAP = 10 I(2)UREA[#]
NH
NO2
NO2
CHCOOCH3
CH3
b) ‘Ponti H’‘Ponti H’ inter-molecolari
probabilità elevata formazione impaccamento
centrosimmetrico
disposizione anti-parallela dipoli energeticamente
favorita
necessità sistema ‘push-pull’ presenza momento di dipolo
N
NOO
OH
N-(4-nitrofenil)-(L)-prolinoloI(2)NPP = 100 I(2)UREA
[#]
NPNPPP
[#] Kurtz-Perry a 1064 nm
MAPMAP
COMPOSTI ORGANICI PER NLO DI SECONDO ORDINE: ‘INGEGNERIA CRISTALLINA’
[a] J.L. Oudar, R.Hierle J. Appl.Phys. 1977, 48, 2699[b] J.Zyss, J.F.Nicoud, M.Coquillay J. Chem. Phys. 1984, 81, 4160
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c) Assenza di gg
d) Cromofori ioniciionici
N+
CH3
N(CH3)2
[DAMS[DAMS++]]trans-4'-dimetilammino-4-N-metilstilbazolio
3-metil-4-nitropiridina-N-ossidoI(2)POM = 4.5 I(2)UREA
[#]
1 ~ 2 g ~ 0 e ge
2/Ege2
N+
O
CH3
NO2
2
1
COMPOSTI ORGANICI PER NLO DI SECONDO ORDINE: ‘INGEGNERIA CRISTALLINA’
POMPOM
[c] J.Zyss, D.S. Chemla, J.F. Nicoud J. Chem. Phys. 1981, 74, 4800[d] S.R.Marder, J.W.Perry, C.P.Yakymyshyn Chem. Mater. 1994, 6, 1137
[#] Kurtz-Perry a 1064 nm
DASTDAST[d][d]
[DAMS+][p-toluensolfonato]I(2)DAST ~ 1000 I(2)UREA
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POLED POLYMERS
a)a) ‘Guest’ diffuso in ‘host’ polimerico
b)b) Residuo laterale legato a catena polimerica
c)c) Legato o disperso in matrice ‘cross-linked’
CROMOFOROCROMOFORO
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POLED POLYMERS
1)1) Presenza campo elettrico esterno (E)2)2) Temperatura > Tg
Orientazione cromofori
3)3) Presenza campo elettrico esterno4)4) Temperatura < Tg
‘Congelamento’ orientazione
Tg: Temperatura transizione vetrosa polimero
E = 0 E 0
♦♦ Scarsa solubilità ‘guest' nella matrice♦♦ Componente non-lineare diluita♦♦ Veloce rilassamento orientamento indotto
Problemi…
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MONOLAYERS
Tecnica di LANGMUIR-BLODGETT (LB)
2)2) Compressione ‘monolayer’: Allineamento molecole
3)3) Trasferimento ‘monolayer’ su substrato inerte (e.g. vetro)
♦♦ Deposizione complessa♦♦ Films fragili♦♦ Componente non-lineare diluita
Problemi…
1)1) Distribuzione molecola anfifilica (i.e. ‘testa’ polare e ‘coda’ alifatica) su superficie solvente volatile (e.g. acqua):
Formazione ‘monolayer’Spessore ‘monolayer' 25-30
Å
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SVANTAGGISVANTAGGI
♦♦ Transizioni d-d Assorbimento nel Vis Diminuzione intensità SH
COMPOSTI METALLORGANICI PER NLO DI SECONDO ORDINE
♦♦ Proprietà intrinseche:
1) MLCT o LMCT nella regione dell’UV-Vis2) Stati eccitati a basso contenuto energetico3) Colorazione intensa (i.e. momento di dipolo di transizione apprezzabile)
♦♦ Fattori ‘modulabili’:
1) Natura, stato di ossidazione, configurazione elettronica, stereochimica di M2) Natura, posizione dei sostituenti su L3) ‘Environment’ dei leganti ancillari
VANTAGGIVANTAGGI
M = centro metallicoL = cromoforo organico
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COMPOSTI METALLORGANICI PER NLO DI SECONDO ORDINE:
LA ‘METODOLOGIA DEI SALI’
![Page 29: Proprietà di ottica non lineare ### Simona Galli.](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cca08/html5/thumbnails/29.jpg)
Necessità di un DipoloNecessità di un sistema ‘Push-Pull’
A livello molecolare…
Disposizione Anti-Parallela dei Dipoli Energeticamente Favorita
Elevata Probabilità diImpaccamento Centrosimmetrico
Nel ‘Bulk’…
Nei Sali…Interazioni Coulombiane
Favorite vs le Dipolo-DipoloProbabilità non Trascurabile di
Impaccamento Non Centrosimmetrico
LA ‘METODOLOGIA dei SALI’: INTRODUZIONE
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LA ‘METODOLOGIA dei SALI’: GLI INIZI di MEREDITH[1]
[#] Kurtz-Perry
a 1907 nm
[DAMS[DAMS++][CH][CH33SOSO33]]
I(2) ~ 220
I(2)UREA[#]
7 sali (87.5%) hanno ATTIVITÀ SHG NON TRASCURABILE e tra questi…
[trans-4'-dimetilammino-4-N-metilstilbazolio]X
[DAMS[DAMS++]X]X con 8 diversi controioni X[1]
N+
CH3
N(CH3)2X
[1] G.R.Meredith in 'Nonlinear Optical Properties of Organic and Polymeric Materials' Vol. 233, pagg. 27-56; J.D.Williams Ed.; ACS Symposium Series, ACS, Washington DC, 1983
Nei composti covalenti ci si attende una disposizione antiparallela dei ‘layers’ di cromofori.
Nei sali, durante la crescita del cristallo, la combinazione di fattori coulombiani e sterici definisce l'orientazione di un 'layer' anionico rispetto a quello cationico preesistente.
Gli anioni, in prima approssimazione, possiedono un piano di riflessione coincidente con il proprio piano medio: il successivo 'layer' di cationi si dispone pertanto in modo da ingenerare, con il 'layer' anionico, le stesse interazioni tra quest'ultimo ed il primo strato cationico.
Gli anioni 'forzano' dunque la formazione di ‘layers’ paralleli di cationi.
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N+R
CH3
N+
R
CH3
[trans-4'-R-2-N-metilstilbazolio]X
[[transtrans-2]X-2]X, 11 sali, 7 cationi[2]
[trans-4'-R-2-N-metilstilbazolio]X
[[transtrans-4]X-4]X, 43 sali, 15 cationi, 10 controioni[2]
♦♦ Solo 3 sali (27.3%) hanno
I(2)≠0♦♦ 32 sali (74.4%) hanno I(2)SALE ≥ 0.1I(2)UREA
♦♦ 8 controioni sono tali che I(2)SALE ~ 35 I(2)UREA
♦♦ Ogni catione ha un controione tale che I(2)SALE ~ I(2)UREA
La asimmetria degli ioni [trans-2] inibisce interazioni favorevoli all'impaccamento non-centrosimmetrico, più probabile con ioni a forma 'cilindrica' quali i [trans-4].
LA ‘METODOLOGIA dei SALI’: GLI INIZI di MARDER[2]
[2]
![Page 32: Proprietà di ottica non lineare ### Simona Galli.](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cca08/html5/thumbnails/32.jpg)
LA ‘METODOLOGIA dei SALI’: IL DAST[3]
[3] S.R.Marder, J.W.Perry, C.P.Yakymyshyn Chem. Mater. 1994, 6, 1137
DASTDAST[trans-4’-dimetilammino-4-N-metil-stilbazolio][p-toluensolfonato]
♦♦ Disposizione head-to-tail dei cromofori cationici in un layer
♦♦ Segregazione layers cationici mediante layers anionici
♦♦ Simmetria ‘a mirror’ dei layers anionici
♦♦ Disposizione parallela dei layers cationici successivi
I(2I(2))DASTDAST ~ 1000 I(2 ~ 1000 I(2))UREAUREA
++
++
++
--
--
--
C O N S
![Page 33: Proprietà di ottica non lineare ### Simona Galli.](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062404/5542eb5d497959361e8cca08/html5/thumbnails/33.jpg)
MII
P S
LA ‘METODOLOGIA dei SALI’: [‘DAMS+-like’]xMII1-
xPS3[4]
[4] T.Corradin, R.Clemént, P.G.Lacroix, K.Nakatani Chem. Mater. 1996, 8, 2153
HOSTHOST
[#]Metodo di Kurtz-Perry urea quale standard
GUESTGUEST
N+
(CH3)2NCH3
[DAMS+]
M(II) SHG[#]
1064 1340 1540 nmMn 0.5 350 n.a.Cd 1 750 1000
N+
N(CH3)2NCH3
[IM2+]
M(II) SHG[#]
1064 nmMn 0.1Cd 0.2
N+
NN
(CH3)2NCH3
[DAZOP+]
M(II) SHG[#]
1064 nmMn 0.2Cd 0.5
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ALCUNE TECNICHE DI MISURA
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EFISH (Electric Field Induced Second Harmonic)EFISH (Electric Field Induced Second Harmonic)
misurazione proprietà NLO secondo ordine molecole neutre misurazione proprietà NLO secondo ordine molecole neutre
dipolaridipolari
♦♦ Impiego liquidi puri o soluzioni
♦♦ Necessità campo elettrico statico per
‘rottura’ disposizione centrica molecole
Impossibilità caratterizzazione
molecole senza e sali
TECNICHE DI MISURA: IL METODO EFISH
♦♦ Osservabile: proiezione su
Necessità misurazione
Presenza trasferimento di carica (CT):
collineare asse CT
info dirette su NLO molecolare
Assenza trasferimento di carica:interpretazione risultati complessa
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LS Sorgente laser pulsata (e.g. Nd:YAG)M SpecchioBS Beam splitterG GeneratoreMCR MonocromatoreS CampionePMT FotomoltiplicatoreR RiferimentoA AmplificatoreSP Specchio parabolicoRC Registratore
IL METODO EFISH: LA STRUMENTAZIONE
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Introdotto nel 1968 pervalutazione preliminarevalutazione preliminare dell’attività SHG di dell’attività SHG di
materialimateriali[5]
TECNICHE DI MISURA: IL METODO DI KURTZ-PERRY
Utilizzo di polveri microcristallineUtilizzo di polveri microcristalline ♦♦ Screening di pools di materiali♦♦ Identificazione di specie rilevanti♦♦ Semplicità ed immediatezza operative
VANTAGGIVANTAGGIMisura semiquantitativaMisura semiquantitativa
♦♦ Intensità di SH funzione di numero dimensione cristallinità
del particolato
SVANTAGGISVANTAGGI
[5] S.K.Kurtz, T.T.Perry J. Appl. Phys. 1968, 39, 3798
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SL Sorgente laser pulsata (e.g. Nd:YAG)BS Beam splitterS Campione
R Riferimento (e.g. urea, quarzo, KH2PO4)
SP Specchio parabolicoMCR MonocromatorePMT FotomoltiplicatoreA AmplificatoreRC Registratore
IL METODO DI KURTZ-PERRY: LO STRUMENTO
Riferimento SHG vs Urea Urea 1
KDP (KH2PO4) 1/3
Quarzo 10-2
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Phase Matching (PM):
Comportamento intensità SH [I(2)] vs dimensione media particolato [r]
ASSENZA PMASSENZA PM♦♦ I(2) < massimo: I(2) r♦♦ massimo I(2)
♦♦ I(2) > massimo: I(2) r-1
PRESENZA PMPRESENZA PM
♦♦ I(2) < massimo: I(2) r♦♦ massimo I(2) ƒ(r)
IL METODO DI KURTZ-PERRY: PHASE MATCHING
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Classificazione originaria di Kurtz e Perry
A)A) Materiali PM# con SHG > SHG riferimento
B)B) Materiali PM# con SHG < SHG riferimento
C)C) Materiali NPM# con SHG > SHG riferimento
D)D) Materiali NPM# con SHG < SHG riferimento
E)E) Materiali con SHG nulla
Attenzione…
Esistono 3 gruppi puntuali cristallografici acentrici (432, 422, 622)con tensore (2) nullo per simmetria
SHG non-nulla: non-centrosimmetria!
SHG nulla: centrosimmetria?
IL METODO DI KURTZ-PERRY: CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI
#PM = Phase Matchable NPM = Non Phase Matchable
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Cristallizzazione per sublimazione:formazione cristalli piccoli e
difettuali
Impiego reagenti ad elevata purezza
NLO E CRISTALLI SINGOLI
♦♦ Maggiore densità cromofori vs poled polymers o
films
♦♦ Elevata processabilità per impiego in dispositivi
VANTAGGIVANTAGGI
♦♦ Dimensioni di qualche cm3
♦♦ Assenza strain e difetti di
cristallinità
QUALITQUALITÀ NECESSARIEÀ NECESSARIE
♦♦ Solvatazione
♦♦ Aggregazione in soluzione
♦♦ Degradazione termica per
fusione
♦♦ Anisotropia crescita cristalli
PROBLEMIPROBLEMI
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I I metodi di crescita d’elezione:metodi di crescita d’elezione:
Crescita da soluzioni sovrassature ([soluto]ATTUALE > [soluto]EQUILIBRIO):
♦♦ Lenta evaporazione isoterma del solvente
♦ ♦ Lenta diminuzione della temperatura della soluzione senza evaporazione
I moti convettivi:I moti convettivi:
♦♦ possibile formazione di imperfezioni
Una crescita regolare:Una crescita regolare:
♦♦ introduzione di un germe iniziale
♦♦ ‘trapping’ della soluzione in un polimero microporoso (e.g. gel): miglioramento della difettualità ma limitazione delle dimensioni
Perfezione ma anche NON-Perfezione ma anche NON-CENTROSIMMETRIACENTROSIMMETRIA
NLO E CRISTALLI SINGOLI
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♦♦ Velocità di risposta
♦♦ Processabilità: sistemi sensibili a
♦♦ Trasparenza ‘efficiency/transparency trade-off’
Ma anche… luce calore ossigeno
VERSO IL DEVICE
♦♦ Intensità di rispostaNon solo…
Colore Materiale Regione Assorbimento Tipologia Materialerosso, blu, scuro > 550 nm derivati stilbenici, diazo-molecole
polieni ‘push-pull’ giallo < 500 nm 2-metil-4-nitroanilina (MNA)
N-(4-nitrofenil)-(L)-prolinolo (NPP) 3-metil-4-nitropiridina-1-ossido (POM) metil-(2,4-dinitrofenil)-amminopropanoato
(MAP) trasparente < 450 nm urea, polisilani
applicabilità vincolata alla regione di applicabilità vincolata alla regione di assorbimentoassorbimento
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♦♦ Generazione o duplicazione di frequenza Materiali SHG-attivi trasparenti nel NIR
♦♦ Processazione dei segnali ottico ed elettronico Modulatori elettro-ottici
♦♦ Switching ottici
♦♦ Processazione o storing di dati ottici Materiali SHG-attivi trasparenti nel vicino UV (2 = 420 nm)
VERSO IL DEVICE
Applicazioni