Prediction of two-photon absorption properties for organic chromophores using time-dependent density-functional theory

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 3, 2004, Pages 899-907

  Masunov, Artëm ^a   Tretiak, Sergei ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; APPROXIMATION THEORY; CALCULATIONS; GROUND STATE; MOLECULES; PERTURBATION TECHNIQUES; PHOTONS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; SUBSTITUTION REACTIONS;

EXCITATION ENERGIES; RESONANT NONLINEAR POLARIZABILITIES; TWO-PHOTONS ABSORPTION;

CHROMOPHORES;

EID: 0742304069     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp036513k     Document Type: Article

References (72)

1. Bhawalkar, J. D.; He, G. S.; Prasad, P. N. Rep. Prog. Phys. 1996, 59, 1041.
2. Joshi, M. P.; Pudavar, H. E; Swiatkiewicz, J.; Prasad, P. N.; Reianhardt, B. A. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 170.
3. Cumpston, B. H.; Ananthavel, S. P.; Barlow, S.; Dyer, D. L.; Ehrlich, J. E.; Erskine, L. L.; Heikal, A. A.; Kuebler, S. M.; Lee, I. Y. S.; McCord-Maughon, D.; Qin, J. Q.; Rockel, H.; Rumi, M.; Wu, X. L.; Marder, S. R.; Perry, J. W. Nature 1999, 398, 51.
4. Shen, Y. Z.; Swiatkiewicz, J.; Jakubczyk, D.; Xu, F. M.; Prasad, P. N.; Vaia, R. A.; Reinhardt, B. A. Appl. Opt. 2001, 40, 938.
5. Pudavar, H. E.; Joshi, M. P.; Prasad, P. N.; Reinhardt, B. A. Appl. Phys. Lett. 1999, 74. 1338.
6. Kawata, S.; Kawata, Y. Chem. Rev. 2000, 100, 1777.
7. Spangler, C. W. J. Mater. Chem. 1999, 9, 2013.
8. Bauer, C.; Schnabel, B.; Kley, E. B.; Scherf, U.; Giessen, H.; Mahrt, R. F. Adv. Mater. 2002, 14, 673.
9. Konig, K.; J. Microsc. (Oxford) 2000, 200, 83.
10. Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Christie, R.; Nikitin, A. Y.; Hyman, B. T.; Webb, W. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 7075.
11. Fisher, A. M. R.; Murphree, A. L.; Gomer, C. J. Lasers Surg. Med. 1995, 17, 2.
12. Xu, C.; Zipfel, W.; Shear, J. B.; Williams, R. M.; Webb, W. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996, 93, 10763.
13. Heikal, A. A.; Huang, S. H.; Halik, M.; Marder, S. R.; Wenseleers, W.; Perry, J. W.; Webb, W. W. Biophys. J. 2002, 82, 493A.
14. Reinhardt, B. A.; Brott, L. L.; Clarson, S. J.; Dillard, A. G.; Bhatt, J. C.; Kannan, R.; Yuan, L. X; He, G. S.; Prasad, P. N. Chem. Mater. 1998, 10, 1863.
15. Baur, J. W.; Alexander, M. D.; Banach, M.; Denny, L. R.; Reinhardt B. A.; Vaia, R. A.; Fleitz, P. A.; Kirkpatrick, S. M. Chem. Mater. 1999, 11, 2899.
16. Albota, M.; Beljonne, D.; Brédas, J. L.; Ehrlich, J. E.; Fu, J. Y.; Heikal, A. A.; Hess, S. E.; Kogej, T.; Levin, M. D.; Marder, S. R.; McCord-Maughon, D.; Perry, J. W.; Rockel, H.; Rumi, M.; Subramaniam, C.; Webb, W. W.; Wu, X. L.; Xu, C. Science 1998, 281, 1653.
17. Rumi, M.; Ehrlich, J. E.; Heikal, A. A.; Perry, J. W.; Barlow, S.; Hu, Z. Y.; McCord-Maughon, D.; Parker, T. C.; Rockel, H.; Thayumanavan, S.; Marder, S. R.; Beljonne, D.; Bredas, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9500.
18. Pond, S. J. K.; Rumi, M.; Levin, M. D.; Parker, T. C.; Beljonne, D.; Day, M. W.; Bredas, J. L; Marder, S. R.; Perry, J. W. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11470.
19. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford: New York, 1995.
20. Rodenberger, D. C.; Heflin, J. R.; Garito, A. F. Nature 1992, 359, 309.
21. Heflin, J. R.; Wong, K. Y.; Zamanikhamiri, O.; Garito, A. F. Phys. Rev. B 1988, 38, 1573.
22. Yaron, D. Phys. Rev. B 1996, 54, 4609.
23. Tretiak, S.; Mukamel, S. Chem. Rev. 2002, 102, 3171.
24. Norman, P.; Luo, Y.; Agren, H. Opt. Commun. 1999, 168, 297.
25. Wang, C. K.; Macak, P.; Luo, Y.; Agren, H. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9813.
26. Casida, M. E. In Recent Advances in Density-Functional Methods, Part I; Chong, D. A., Ed.; World Scientific Singapore, 1995, Vol. 3.
27. Fabian, J.; Diaz, L. A.; Seifert, G.; Niehaus, T. THEOCHEM 2002, 594, 41.
28. Handy, N. C.; Tozer, D. J. J. Comput. Chem. 1999, 20, 106.
29. Andreu, R.; Garin, J.; Orduna, J. Tetrahedron 2001, 57, 7883.
30. Hirata, S.; Head-Gordon, M.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1999, 111, 10774.
31. Casida, M. E.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 2001, 113, 8918.
32. Bauernschmitt, R.; Ahlrichs, R. Chem. Phys. Lett. 1996, 256, 454.
33. Furche, F. J. Chem. Phys. 2001, 114, 5982.
34. Salek, P.; Vahtras, O.; Helgaker, T.; Agren, H. J. Chem. Phys. 2002, 117, 9630.
35. van Gisbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 1998, 109,10644.
36. Salek, P.; Vahtras, O.; Guo, J. D.; Luo, Y.; Helgaker, T.; Agren, H. Chem. Phys. Lett. 2003, 374, 446.
37. Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2000, 112, 3572.
38. Larsen, H.; Jorgensen, P.; Olsen, J.; Helgaker, T. J. Chem. Phys. 2000, 113, 8908.
39. Tretiak, S.; Chernyak, V. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8809.
40. Das, G. P.; Yeates, A. T.; Dudis, D. S. Chem. Phys. Lett. 2002, 361, 71.
41. Zhou, X.; Ren, A. M.; Feng, J. K.; Liu, X. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1850.
42. Garito, A. F.; Heflin, J. R.; Wong, K. Y.; Zamani-Khamiri, O In Organic Materials for Nonlinear Optics; Hahn, R. A., Bloor, D., Ed.; Royal Chemical Society, Burlington House: New York, 1989.
43. Orr, B. J.; Ward, J. F. Mol. Phys. 1971, 20, 513.
44. Kogej, T.; Beljonne, D.; Meyers, F.; Perry, J. W.; Marder, S. R.; Bredas, J. L. Chem. Phys. Lett. 1998, 298, 1.
45. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
46. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
47. Furche, F.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 7433.
48. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, revision A.11; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
49. Marder, S. R.; Perry, J. W.; Tiemann, B. G.; Gorman, C. B.; Gilmour, S.; Biddle, S. L.; Bourhill, G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2524.
50. Zojer, E.; Beljonne, D.; Kogej, T.; Vogel, H.; Marder, S. R.; Perry, J. W.; Bredas, J. L. J. Chem. Phys. 2002, 116, 3646.
51. Zalesny, R.; Bartkowiak, W.; Styrcz, S.; Leszczynski, J. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4032.
52. Choi, C. H.; Kertesz, M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3823.
53. Harada, J.; Ogawa, K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10884.
54. Hoekstra, A.; Meertens, P.; Vos, A. Acta Crystallogr. B 1975, 31, 2813.
55. Bouwstra, J. A.; Schouten, A.; Kroon, J. Acta Crystallogr. C 1984, 40, 428.
56. Traetteberg, M.; Frantsen, E. B.; Mijlhoff, F. C.; Hoekstra, A. J. Mol. Struct. 1975, 26, 57.
57. Choi, C. H.; Kertesz, M.; Karpfen, A. J. Chem. Phys. 1997, 107, 6712.
58. Karpfen, A.; Choi, C. H.; Kertesz, M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 7426.
59. Tretiak, S.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11408.
60. Herzberg, G. In Molecular Spectra and Molecular Structure. I. Spectra of Diatomic Molecules; Zyss, J., Chemla, D. S., Ed.; Van Nostrand Reinhold Company: New York, 1950; Vol. 2.
61. Bartholomew, G. P. Rumi, M.; Pond, S. J. K.; Perry, J. W.; Tretiak, S.; Bazan, G. C., to be published.
62. Cornil, J.; Beljonne, D.; Heller, C. M.; Campbell, I. H.; Laurich, B. K.; Smith, D. L.; Bradley, D. D. C.; Mullen, K.; Brédas, J. L. Chem. Phys. Lett. 1997, 278, 139.
63. Tretiak, S.; Saxena, A.; Martin, R.; Bishop, A. Phys. Rev. Lett. 2002, 8909, 7402.
64. Appel, H.; Gross, E. K. U.; Burke, K. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 043005.
65. Burcl, R.; Amos, R. D.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 8.
66. Chong, D. L. P.; Gruning, M.; Baerends, E. J. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1582.
67. Ramasesha, S.; Soos, Z. G. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3278.
68. Ohmine, I.; Karplus, M.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 1978, 68, 2298.
69. Hsu, C. P.; Hirata, S.; Head-Gordon, M. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 451.
70. Stratmann, R. E.; Scuseria, G. E.; Frisch, M. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8218.
71. Bauernschmitt, R.; Ahlrichs, R.; Hennrich, F. H.; Kappes, M. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5052.
72. Wiberg, K. B.; Stratmann, R. E.; Frisch, M. J. Chem. Phys. Lett. 1998, 297, 60.