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Modernização da linha de Espectroscopia Óptica Não Linear ultrarrápida: Absorção transiente e chave kerr óptica com controle da polarização.

Processo: 16/20886-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2017 - 28 de fevereiro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Leonardo de Boni
Beneficiário:Leonardo de Boni
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Espectroscopia ultrarrápida  Óptica não linear 

Resumo

A pesquisa que será desenvolvida nesse período está relacionada com o desenvolvimento e modernização de um laboratório de espectroscopia ultrarrápida, o qual trará, em um futuro próximo, a possibilidade de estudos de dinâmica temporal ultrarrápida em diferentes materiais, como por exemplo, moléculas orgânicas e compostos inorgânicos. Além desses estudos iniciais em femtoquímica, pretende-se utilizar futuramente tal estrutura experimental para o estudo de materiais biológicos, como proteínas e DNA, o qual necessitará da utilização de controle de polarização dos lasers envolvidos na técnica espectroscópica ultrarrápida. O objetivo principal será o desenvolvimento e modernização das técnicas de espectroscopia ultrarrápida por transmitância (absorção transiente) e a adaptação da mesma para o estudo de materiais quirais e possivelmente metamateriais. Ambas as técnicas e suas adaptações necessitam de componentes ópticos e mecânicos extremamente precisos e confiáveis, os quais deverão ser adquiridos com a aprovação desse projeto. Nesses próximos anos, o projeto de pesquisa será associado à montagem e obtenção de resultados significativos na área de femtoquímica em materiais orgânicos com grande importância para o conhecimento básico na área e alta relevância para aplicação em tecnologia.O estudo da dinâmica populacional empregando-se controle de polarização dos campos de excitação e prova pode trazer informações importantes sobre moléculas em seus estados excitados e como a estrutura quiral se comporta fora de seu equilíbrio. Em tais estados ou bandas de energia, a interação com a luz pode trazer informações importantes para o entendimento de estruturas secundárias de moléculas quirais (DNA, aminoácidos e etc). Baseando-se nisso, na possibilidade de se observar como efeitos de quiralidade podem se comportar no tempo ultrarrápido (centenas de femtossegundos a dezenas de picossegundos), o presente projeto tem como, além de modernizar a técnica de absorção transiente (excitação e prova), a adaptação do controle dos estados de polarização dos campos ópticos (linearmente polarizado, circularmente polarizado à esquerda e à direita) para uma ampla faixa espectral (VIS-NIR). Após a implementação de tal técnica, ela será usada para caracterizar e quantificar os efeitos não lineares em materiais orgânicos conhecidos, os quais podem apresentar dependência com polarização da luz. Essa parte se enquadra a uma melhora considerável da técnica disponível e obsoleta no Grupo de Fotônica. A técnica está limitada em resolução temporal e/ou espectral devido aos componentes ópticos e mecânicos já defeituosos e antigos, os quais reduzem as margens de confiabilidade da técnica. A melhora e modernização da técnica tornará a linha de espectroscopia ultrarrápida competitiva com os principais grupos do exterior. O importante também é enfatizar aqui que na segunda etapa do projeto, a qual entra o controle de polarização, tornará a técnica de absorção transiente sensível ao dicroísmo circular em estados excitados de materiais quirais. Pode-se afirmar com certeza, que técnicas que estudam dicroísmo circular de estado excitado e sua dinâmica são poucas, o que torna esse campo de estudo algo totalmente promissor para a geração de conceitos básicos e abertura de novas frentes de pesquisa. Essa técnica experimental será aplicada no entendimento de materiais quirais básicos como moléculas orgânicas simples e polímeros quirais e pode ser o início do uso da mesma para compreender moléculas mais complexas como DNA, proteínas e etc. (AU)

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CUSTODIO, JEAN M. F.; D'OLIVEIRA, GIULIO D. C.; GOTARDO, FERNANDO; COCCA, LEANDRO H. Z.; DE BONI, LEONARDO; PEREZ, CARIDAD N.; NAPOLITANO, HAMILTON B.; OSORIO, FRANCISCO A. P.; VALVERDE, CLODOALDO. Second-order nonlinear optical properties of two chalcone derivatives: insights from sum-over-states. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 23, n. 10, p. 6128-6140, . (16/20886-1, 18/11283-7)
MARTINS DA COSTA, RAFAELA GOMES; GARCIA, RAFAEL DE QUEIROZ; FIUZA, RAQUEL MAZZOLI DA R.; MAQUEIRA, LUIS; PAZINI, ALESSANDRA; DE BONI, LEONARDO; LIMBERGER, JONES. Synthesis, photophysical properties and aggregation-induced enhanced emission of bischalcone-benzothiadiazole and chalcone-benzothiadiazole hybrids. Journal of Luminescence, v. 239, . (18/03758-5, 16/20886-1, 20/16036-8)
JORNADA, DARIANE CLERICI; GARCIA, RAFAEL DE QUEIROZ; DA SILVEIRA, CAROLINA HAHN; MISOGUTI, LINO; MENDONCA, CLEBER RENATO; VIANNA SANTOS, ROBERTO CHRIST; DE BONI, LEONARDO; IGLESIAS, BERNARDO ALMEIDA. Investigation of the triplet excited state and application of cationic meso-tetra(cisplatin)porphyrins in antimicrobial photodynamic therapy. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 35, . (16/20886-1, 18/03758-5, 18/11283-7)
VIVAS, MARCELO G.; BARBOZA, CRISTINA A.; GERMINO, JOSE C.; FONSECA, RUBEN D.; SILVA, DANIEL L.; VAZQUEZ, PEDRO A. M.; ATVARS, TERESA D. Z.; MENDONCA, CLEBER R.; DE BONI, LEONARDO. Molecular Structure-Optical Property Relationship of Salicylidene Derivatives: A Study on the First-Order Hyperpolarizability. Journal of Physical Chemistry A, v. 125, n. 1, p. 99-105, . (16/20886-1, 11/12399-0, 18/11283-7, 15/20032-0)
GONCALVES, PABLO J.; SCIUTI, LUCAS F.; BARBOSA NETO, NEWTON M.; SILVA, RODRIGO COSTA E; SILVEIRA-ALVES JR, ELI; MENDONCA, CLEBER R.; ZILIO, SERGIO C.; BORISSEVITCH, IOURI E.; DE BONI, LEONARDO. Effects of pH on the ultrafast transient absorption of iron (III) meso-tetrakis(4-N-methyl-pyridiniumyl) porphyrin (Fe3+TMPyP) molecular complexes. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 408, . (18/11283-7, 16/20886-1)
CUSTODIO, JEAN M. F.; D'OLIVEIRA, GIULIO D. C.; GOTARDO, FERNANDO; COCCA, LEANDRO H. Z.; DE BONI, LEONARDO; PEREZ, CARIDAD N.; MAIA, LAURO J. Q.; VALVERDE, CLODOALDO; OSORIO, FRANCISCO A. P.; NAPOLITANO, HAMILTON B.. Chalcone as Potential Nonlinear Optical Material: A Combined Theoretical, Structural, and Spectroscopic Study. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 10, p. 5931-5941, . (16/20886-1)
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ABEGAO, LUIS M. G.; FONSECA, RUBEN D.; RAMOS, TARCIUS N.; MAHUTEAU-BETZER, FLORENCE; PIGUEL, SANDRINE; JOSE JOATAN, JR., R.; MENDONCA, CLEBER R.; CANUTO, SYLVIO; SILVA, DANIEL L.; DE BONI, LEONARDO. Oxazole Dyes with Potential for Photoluminescence Bioprobes: A Two-Photon Absorption Study. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 19, p. 10526-10534, . (16/20886-1, 15/14189-3, 11/12399-0, 15/20032-0)
COCCA, LEANDRO H. Z.; OLIVEIRA, TAISE M. A.; GOTARDO, FERNANDO; TELES, AMANDA V.; MENEGATTI, RICARDO; SIQUEIRA, JONATHAS P.; MENDONCA, CLEBER R.; BATAUS, LUIZ A. M.; RIBEIRO, ANDERSON O.; SOUZA, THALITA F. M.; et al. Tetracarboxy-phthalocyanines: From excited state dynamics to photodynamic inactivation against Bovine herpesvirus type 1. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY, v. 175, p. 1-8, . (16/20886-1, 11/12399-0)
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GONCALVES, EDUARDO S.; COCCA, LEANDRO H. Z.; ARAUJO, WAGNER W. R.; PAREKH, KINNARI; OLIVEIRA, CRISTIANO L. P.; SIQUEIRA, JONATHAS P.; MENDONCA, CLEBER R.; DE BONI, LEONARDO; NETO, ANTONIO M. FIGUEIREDO. Influence of Magnetic Field on the Two-Photon Absorption and Hyper-Rayleigh Scattering of Manganese-Zinc Ferrite Nanoparticles. Journal of Physical Chemistry C, v. 124, n. 12, p. 6784-6795, . (08/57685-7, 11/13616-4, 14/50983-3, 16/20886-1, 18/11283-7)
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ASSIS, MARCELO; RIBEIRO, RENAN A. P.; CARVALHO COSTA, MARIA HELENA; MONDEGO TEIXEIRA, MAYARA; GALVAO GOBATO, YARA; PRANDO, GABRIELA A.; RENATO MENDONCA, CLEBER; DE BONI, LEONARDO; APARECIDO DE OLIVEIRA, ADILSON JESUS; BETTINI, JEFFERSON; et al. Unconventional Magnetization Generated from Electron Beam and Femtosecond Irradiation on alpha-Ag2WO4: A Quantum Chemical Investigation. ACS OMEGA, v. 5, n. 17, p. 10052-10067, . (18/11283-7, 13/07296-2, 16/10668-7, 16/20886-1, 18/01808-5, 17/24995-2)
ZUCOLOTTO COCCA, LEANDRO H.; PELOSI, ANDRE; SCIUTI, LUCAS F.; ABEGAO, LUIS M. G.; KAMADA, KENJI; PIGUEL, SANDRINE; MENDONCA, CLEBER RENATO; DE BONI, LEONARDO. wo-photon brightness of highly fluorescent imidazopyridine derivatives: Two-photon and ultrafast transient absorption studie. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 348, . (15/20032-0, 16/20886-1, 11/12399-0, 18/11283-7)
ABEGAO, LUIS M. G.; SANTOS, FRANCISCO A.; FONSECA, RUBEN D.; BARREIROS, ANDRE L. B. S.; BARREIROS, MARIZETH L.; ALVES, PERICLES B.; COSTA, EMMANOEL V.; SOUZA, GABRIELLA B.; ALENCAR, MARCIO A. R. C.; MENDONCA, CLEBER R.; et al. Chalcone-based molecules: Experimental and theoretical studies on the two-photon absorption and molecular first hyperpolarizability. SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 227, . (18/11283-7, 16/20886-1)
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ACUNHA, V, THIAGO; RODRIGUES, BRUNA M.; SILVA, JULIA A. DA; GALINDO, DANYELLEN D. M.; CHAVES, OTAVIO A.; ROCHA, VINICIUS N. DA; PIQUINI, PAULO C.; KOHLER, MATEUS H.; DE BONI, LEONARDO; IGLESIAS, BERNARDO A.. Unveiling the photophysical, biomolecule binding and photo-oxidative capacity of novel Ru(II)-polypyridyl corroles: A multipronged approach. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 340, . (16/20886-1)

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