Kerra efekta izcelsme organiskajos materiālos: pareiza eksperimentālā novērtēšana izmantojot Z-scan metodi
Doktorantūras skolas “Funkcionālie materiāli un nanotehnoloģijas” zinātniskajā seminārā uzstāsies Organisko materiālu laboratorijas pētnieks Arturs Bundulis ar savu promocijas darbu (priekšaizstāvēšanās).
Pieaugot pieprasījumam pēc telekomunikāciju sistēmām ar ātrāku datu pārraidi, ir nepieciešamas jaunas tehnoloģiskās pieejas informācijas un komunikāciju tehnoloģijām. Tā kā esošā elektro-optiskā telekomunikāciju sistēma tuvojas savas efektivitātes robežām, liela uzmanība tiek ievērsta iespējai eksistējošo sistēmu aizstāt ar pilnīgi-optisku sistēmu. Lai šāda tehnoloģija tiktu realizēta, viens no būtiskākajiem aspektiem ir nelineārie optiskie (NLO) materiāli, kas var tikt izmantoti fotonu mijiedarbības realizācijai. Šobrīd galvenais optisko telekomunikāciju sistēmas ieviešanas šķērslis ir materiālu trūkums ar nepieciešamajām NLO īpašībām - augstu Kerra un Divfotonu absorbcijas efektivitāti. Šajā darbā ir aprakstītas vadlīnijas pareizai pieejai Kerra efekta pētījumiem kā arī nelineāri optisko īpašību raksturojums plašam klāstam jauniem organiskiem materiāliem, kas iepriekš nav pētīti. Izmantojot Z-scan metodi ar polarizācijas un lāzera impulsa atkārtošanās frekvences atkarīgiem mērījumiem, termo-optiskais efekts tika atdalīts no Kerra efekta. Tajā pašā laikā gaismas polarizācijas atkarīgi mērījumi ļauj arī atdalīt elektroniskās un molekulārās reorientācijas ieguldījumu Kerra efektā. Eksperimentāli iegūto Kerra koeficientu vērtību salīdzinājums ar vērtībām, kas aprēķinātas ar Gaussian 09 ar iebūvētu blīvuma funkcionāļu teorijas modeli, parāda, ka Kvantu Ķīmiskie aprēķini efektu novērtē par zemu. Šīs neatbilstības lielums palielinās korelācijā ar Divfotonu absorbcijas šķērsgriezumu.
Tēzes:
- Kerra un termo-optisko ieguldījumu atdalīšana gaismas laušanas koeficienta izmaiņā izmantojot Z-scan metodi var tikt veikta ar polarizācijas un impulsa atkārtošanās frekvences atkarīgiem mērījumiem.
- Lai pareizi atdalītu elektroniskos un kodola ieguldījumus Kerra koeficientā organiskajiem hromoforiem, kas izšķīdināti šķīdinātājos, jāizmanto polarizācijas atkarīgi mērījumi.
- Ja izmanto Kvantu ķīmiskos aprēķinus Kerra efekta vērtību prognozēšanai organiskajiem hromoforiem, molekulāro reorientācijas ieguldījumu var precīzi aprēķināt no lineārās polarizējamības vērtībām, savukārt ievērojama kļūda elektroniskajā ieguldījumā rodas divfotonu efekta neievērošanas dēļ.