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http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/handle/123456789/6587
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| Titre: | Nonlinear optical properties of organometallic complexes |
| Auteur(s): | Zaidi, Meriem |
| Date de publication: | 2025 |
| Résumé: | This thesis presents a detailed theoretical investigation of the second- and third-order nonlinear optical (NLO) properties of two classes of materials: transition metal-doped nanocages (M@Al₁₂N₁₂, M = Sc to Zn) and multi-decker organometallic sandwich clusters [{H₂B₂S₂Pd(Cl)₂}–(CoCp)ₙ] (n = 2–5). Using DFT, TD-DFT, and the Sum-Over-States (SOS) approach at various frequencies (= 0.0428, 0.034, 0.0239 a.u.), we explored both static and dynamic NLO responses. Key parameters including oscillator strengths, excitation energies, and charge-transfer features were analyzed. In nanocages, strong NLO responses were linked to charge delocalization and closed ring topologies. The sandwich complexes MDSn, MDSna, and MDS’n showed structure-dependent polarizability and hyperpolarizability trends, with MDSn exhibiting a consistent increase in β and MDS’n peaking at n = 4. Both systems demonstrated significant frequency-dependent enhancement, particularly under two-photon resonance. Furthermore, MDSn/ MDS’n complexes show colossal γ responses that grow with deck number, peaking in MDS₅. Molecular length and topology govern these effects. These results offer important guidance for the rational design of high-performance NLO materials aimed at next-generation photonic and optoelectronic technologies. |
| Description: | Cette thèse présente une étude théorique approfondie des propriétés optiques non linéaires (NLO) du second et du troisième ordre de deux classes de matériaux : les nanocages dopées aux métaux de transition (M@Al₁₂N₁₂, avec M = Sc à Zn) et les complexes sandwich organométalliques multi-couches [{H₂B₂S₂Pd(Cl)₂}–(CoCp)ₙ] (n = 2–5). En utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), la DFT dépendante du temps (TD-DFT), ainsi que l’approche de la somme des états (SOS) à différentes fréquences ( = 0.0428, 0.034, 0.0239 a.u.), nous avons exploré les réponses NLO statiques et dynamiques. Les paramètres clés tels que les forces d’oscillateur, les énergies d’excitation et les caractéristiques de transfert de charge ont été analysés. Dans les nanocages, les fortes réponses NLO sont attribuées à la délocalisation électronique et aux topologies en anneau fermé. Les complexes sandwich MDSn, MDSna et MDS’n ont montré des tendances dépendantes de la structure en polarisation et hyperpolarisation, avec une augmentation régulière de β pour MDSn et un pic pour MDS’n à n = 4. Les deux systèmes présentent un renforcement significatif dépendant de la fréquence, notamment en résonance à deux photons. De plus, les complexes MDSn/ MDS’n présentent des réponses γ colossales qui augmentent avec le nombre de ponts, atteignant un pic dans MDS₅. La longueur moléculaire et la topologie régissent ces effets. Ces résultats offrent des pistes prometteuses pour la conception de matériaux NLO performants destinés aux applications photoniques et optoélectroniques. |
| URI/URL: | http://dspace.univ-setif.dz:8888/jspui/handle/123456789/6587 |
| Collection(s) : | Thèses de doctorat
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