Resonant enhancement of two-photon absorption in substituted fluorene molecules

Journal of Chemical Physics

Volumn 121, Issue 7, 2004, Pages 3152-3160

  Hales, Joel M ^a,d   Hagan, David J ^a   Van Stryland, Eric W ^a   Schafer, K J ^a   Morales, A R ^a   Belfield, K D ^a   Pacher, P ^b,c   Kwon, O ^b,c   Zojer, E ^b,c   Bredas, J L ^b,c  

^a UNIVERSITY OF CENTRAL FLORIDA   (United States)

^b University of Arizona ^*  (United States)

^c GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^d NONE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION; CHROMOPHORES; CORRELATION METHODS; FLUORESCENCE; IMAGE ANALYSIS; NONLINEAR SYSTEMS; OPTIMIZATION; ORGANIC COMPOUNDS; QUANTUM THEORY; RESONANCE;

FLUORENE; RESONANT ENHANCEMENT; SPATIAL SELECTIVITY; TWO-PHOTON ABSORPTION;

PHOTONS;

FLUORENE DERIVATIVE;

ARTICLE; CHEMISTRY; PHOTON; SPECTROFLUOROMETRY; SPECTROPHOTOMETRY;

FLUORENES; PHOTONS; SPECTROMETRY, FLUORESCENCE; SPECTROPHOTOMETRY;

EID: 4344660715     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1770726     Document Type: Article

References (68)

1. D. L. Pettit, S. S. H. Wang, K. R. Gee, and G. J. Augustine, Neuron 19, 465 (1997); E. A. Wachter, W. P. Partridge, W. G. Fisher, H. C. Dees, and M. G. Petersen, Proc. SPIE 3269, 68 (1998).
2. D. L. Pettit, S. S. H. Wang, K. R. Gee, and G. J. Augustine, Neuron 19, 465 (1997); E. A. Wachter, W. P. Partridge, W. G. Fisher, H. C. Dees, and M. G. Petersen, Proc. SPIE 3269, 68 (1998).
3. W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990); R. H. Köhler, J. Cao, W. R. Zipfel, W. W. Webb, and M. R. Hansen, ibid. 276, 2039 (1997); M. J. Miller, S. H. Wei, I. Parker, and M. D. Cahalan, ibid. 296, 1869 (2002).
4. W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990); R. H. Köhler, J. Cao, W. R. Zipfel, W. W. Webb, and M. R. Hansen, ibid. 276, 2039 (1997); M. J. Miller, S. H. Wei, I. Parker, and M. D. Cahalan, ibid. 296, 1869 (2002).
5. W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990); R. H. Köhler, J. Cao, W. R. Zipfel, W. W. Webb, and M. R. Hansen, ibid. 276, 2039 (1997); M. J. Miller, S. H. Wei, I. Parker, and M. D. Cahalan, ibid. 296, 1869 (2002).
6. D. A. Parthenopoulos and P. M. Rentzepis, Science 245, 843 (1989); J. H. Strickler and W. W. Webb, Opt. Lett. 16, 1780 (1991); B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow et al., Nature (London) 398, 51 (1999); S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, ibid. 512, 697 (2001); W. H. Zhou, S. M. Kuebler, K. L. Braun, T. Y. Yu, J. K. Cammack, C. K. Ober, J. W. Perry, and S. R. Marder, Science 296, 1106 (2002).
7. D. A. Parthenopoulos and P. M. Rentzepis, Science 245, 843 (1989); J. H. Strickler and W. W. Webb, Opt. Lett. 16, 1780 (1991); B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow et al., Nature (London) 398, 51 (1999); S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, ibid. 512, 697 (2001); W. H. Zhou, S. M. Kuebler, K. L. Braun, T. Y. Yu, J. K. Cammack, C. K. Ober, J. W. Perry, and S. R. Marder, Science 296, 1106 (2002).
8. D. A. Parthenopoulos and P. M. Rentzepis, Science 245, 843 (1989); J. H. Strickler and W. W. Webb, Opt. Lett. 16, 1780 (1991); B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow et al., Nature (London) 398, 51 (1999); S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, ibid. 512, 697 (2001); W. H. Zhou, S. M. Kuebler, K. L. Braun, T. Y. Yu, J. K. Cammack, C. K. Ober, J. W. Perry, and S. R. Marder, Science 296, 1106 (2002).
9. D. A. Parthenopoulos and P. M. Rentzepis, Science 245, 843 (1989); J. H. Strickler and W. W. Webb, Opt. Lett. 16, 1780 (1991); B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow et al., Nature (London) 398, 51 (1999); S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, ibid. 512, 697 (2001); W. H. Zhou, S. M. Kuebler, K. L. Braun, T. Y. Yu, J. K. Cammack, C. K. Ober, J. W. Perry, and S. R. Marder, Science 296, 1106 (2002).
10. D. A. Parthenopoulos and P. M. Rentzepis, Science 245, 843 (1989); J. H. Strickler and W. W. Webb, Opt. Lett. 16, 1780 (1991); B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow et al., Nature (London) 398, 51 (1999); S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, ibid. 512, 697 (2001); W. H. Zhou, S. M. Kuebler, K. L. Braun, T. Y. Yu, J. K. Cammack, C. K. Ober, J. W. Perry, and S. R. Marder, Science 296, 1106 (2002).
11. L. W. Tutt and T. F. Boggess, Prog. Quantum Electron. 17, 299 (1993); A. A. Said, C. Wamsely, D. J. Hagan, E. W. van Stryland, B. A. Reinhardt, P. Roderer, and A. G. Dillard, Chem. Phys. Lett. 228, 646 (1994); J. D. Bhawalkar, G. S. He, and P. N. Prasad, Rep. Prog. Phys. 59, 1041 (1996); J. E. Ehrlich, X. L. Wu, Ys. L. Lee, Z. Y. Hu, H. Rockel, S. R. Marder, and J. W. Perry, Opt. Lett. 22, 1843 (1997).
12. L. W. Tutt and T. F. Boggess, Prog. Quantum Electron. 17, 299 (1993); A. A. Said, C. Wamsely, D. J. Hagan, E. W. van Stryland, B. A. Reinhardt, P. Roderer, and A. G. Dillard, Chem. Phys. Lett. 228, 646 (1994); J. D. Bhawalkar, G. S. He, and P. N. Prasad, Rep. Prog. Phys. 59, 1041 (1996); J. E. Ehrlich, X. L. Wu, Ys. L. Lee, Z. Y. Hu, H. Rockel, S. R. Marder, and J. W. Perry, Opt. Lett. 22, 1843 (1997).
13. L. W. Tutt and T. F. Boggess, Prog. Quantum Electron. 17, 299 (1993); A. A. Said, C. Wamsely, D. J. Hagan, E. W. van Stryland, B. A. Reinhardt, P. Roderer, and A. G. Dillard, Chem. Phys. Lett. 228, 646 (1994); J. D. Bhawalkar, G. S. He, and P. N. Prasad, Rep. Prog. Phys. 59, 1041 (1996); J. E. Ehrlich, X. L. Wu, Ys. L. Lee, Z. Y. Hu, H. Rockel, S. R. Marder, and J. W. Perry, Opt. Lett. 22, 1843 (1997).
14. L. W. Tutt and T. F. Boggess, Prog. Quantum Electron. 17, 299 (1993); A. A. Said, C. Wamsely, D. J. Hagan, E. W. van Stryland, B. A. Reinhardt, P. Roderer, and A. G. Dillard, Chem. Phys. Lett. 228, 646 (1994); J. D. Bhawalkar, G. S. He, and P. N. Prasad, Rep. Prog. Phys. 59, 1041 (1996); J. E. Ehrlich, X. L. Wu, Ys. L. Lee, Z. Y. Hu, H. Rockel, S. R. Marder, and J. W. Perry, Opt. Lett. 22, 1843 (1997).
15. U. Gubler and C. Bosshard, Adv. Polym. Sci. 158, 123 (2002).
16. O. Mongin, L. Porrès, L. Moreaux, J. Mertz, and M. Blanchard-Desce, Org. Lett. 4, 719 (2002); P. Cronstrand, Y. Luo, and H. Ågren, Chem. Phys. Lett. 352, 262 (2002); B. Strehmel, A. M. Sarker, and H. Detert, Chem Phys Chem 4, 249 (2003).
17. O. Mongin, L. Porrès, L. Moreaux, J. Mertz, and M. Blanchard-Desce, Org. Lett. 4, 719 (2002); P. Cronstrand, Y. Luo, and H. Ågren, Chem. Phys. Lett. 352, 262 (2002); B. Strehmel, A. M. Sarker, and H. Detert, Chem Phys Chem 4, 249 (2003).
18. O. Mongin, L. Porrès, L. Moreaux, J. Mertz, and M. Blanchard-Desce, Org. Lett. 4, 719 (2002); P. Cronstrand, Y. Luo, and H. Ågren, Chem. Phys. Lett. 352, 262 (2002); B. Strehmel, A. M. Sarker, and H. Detert, Chem Phys Chem 4, 249 (2003).
19. E. Zojer, D. Beljonne, T. Kogej, H. Vogel, S. R. Marder, J. W. Perry, and J. L. Bredas, J. Chem. Phys. 116, 3646 (2002).
20. M. Rumi, J. E. Ehrlich, A. A. Heikal et al., J. Am. Chem. Soc. 122, 9500 (2000).
21. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
22. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
23. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
24. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
25. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
26. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
27. J. D. Bhawalkar, G. S. He, C.-K. Park, C. F. Zhao, G. Ruland, and P. N. Prasad, Opt. Commun. 124, 33 (1996); G. S. He, L. Yuan, N. Cheng, J. D. Bhawalkar, P. N. Prasad, L. L. Brott, S. J. Clarson, and B. A. Reinhardt, J. Opt. Soc. Am. B 14, 1079 (1997); G. S. He, L. Yuan, P. N. Prasad, A. Abotto, A. Facchetti, and G. A. Pagani, Opt. Commun. 140, 49 (1997); A. Abotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and R. Signorini, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 12, 1963 (2000); Y. Luo, P. Norman, P. Macak, and H. Ågren, J. Phys. Chem. 104, 4718 (2000); R. Zaleśny, W. Bartowiak, S. Styrcz, and J. Leszczynski, J. Phys. Chem. A 106, 4032 (2002); H. Lei, Z. L. Huang, H. Z. Wang, X. J. Tang, L. Z. Wu, G. Y. Zhou, D. Wang, and Y. B. Tian, Chem. Phys. Lett. 352, 240 (2002).
28. H. Lee, S.-Y. An, and M. Cho, J. Phys. Chem. B 103, 4992 (1999); S.-J. Chung, K.-S. Kim, T.-Ch. Lin, G. S. He, J. Swiatkiewicz, and P. N. Prasad, ibid. 103, 10741 (1999); W.-H. Lee, H. Lee, J.-A. Kim, J.-H. Choi, M. Cho, S.-J. Jeon, and B. R. Cho, J. Am. Chem. Soc. 123, 10658 (2001); B. R. Cho, M. J. Piao, K. H. Son, S. H. Lee, S. J. Yoon, S.-J. Jeon, and M. Cho, Chem.-Eur. J. 8, 3907 (2002).
29. H. Lee, S.-Y. An, and M. Cho, J. Phys. Chem. B 103, 4992 (1999); S.-J. Chung, K.-S. Kim, T.-Ch. Lin, G. S. He, J. Swiatkiewicz, and P. N. Prasad, ibid. 103, 10741 (1999); W.-H. Lee, H. Lee, J.-A. Kim, J.-H. Choi, M. Cho, S.-J. Jeon, and B. R. Cho, J. Am. Chem. Soc. 123, 10658 (2001); B. R. Cho, M. J. Piao, K. H. Son, S. H. Lee, S. J. Yoon, S.-J. Jeon, and M. Cho, Chem.-Eur. J. 8, 3907 (2002).
30. H. Lee, S.-Y. An, and M. Cho, J. Phys. Chem. B 103, 4992 (1999); S.-J. Chung, K.-S. Kim, T.-Ch. Lin, G. S. He, J. Swiatkiewicz, and P. N. Prasad, ibid. 103, 10741 (1999); W.-H. Lee, H. Lee, J.-A. Kim, J.-H. Choi, M. Cho, S.-J. Jeon, and B. R. Cho, J. Am. Chem. Soc. 123, 10658 (2001); B. R. Cho, M. J. Piao, K. H. Son, S. H. Lee, S. J. Yoon, S.-J. Jeon, and M. Cho, Chem.-Eur. J. 8, 3907 (2002).
31. H. Lee, S.-Y. An, and M. Cho, J. Phys. Chem. B 103, 4992 (1999); S.-J. Chung, K.-S. Kim, T.-Ch. Lin, G. S. He, J. Swiatkiewicz, and P. N. Prasad, ibid. 103, 10741 (1999); W.-H. Lee, H. Lee, J.-A. Kim, J.-H. Choi, M. Cho, S.-J. Jeon, and B. R. Cho, J. Am. Chem. Soc. 123, 10658 (2001); B. R. Cho, M. J. Piao, K. H. Son, S. H. Lee, S. J. Yoon, S.-J. Jeon, and M. Cho, Chem.-Eur. J. 8, 3907 (2002).
32. R. R. Birge and B. M. Pierce, Int. J. Quantum Chem. 29, 639 (1986).
33. S. K. Pati, T. J. Marks, and M. A. Ratner, J. Am. Chem. Soc. 123, 7287 (2001).
34. T. Kogej, D. Beljonne, F. Meyers, J. W. Perry, S. R. Marder, and J. L. Bredas, Chem. Phys. Lett. 298, 1 (1998).
35. M. Barzoukas and M. Blanchard-Desce, J. Chem. Phys. 113, 3951 (2000).
36. M. Drobizhev, A. Karotki, M. Kruk, and A. Rebane, Chem. Phys. Lett. 355, 175 (2002).
37. K. Kamada, K. Ohta, I. Yoichiro, and K. Kondo, Chem. Phys. Lett. 372, 386 (2003).
38. R. Baltramiejunas, V. Gavryushin, G. Raciukaitis, and V. Kubertavicius, Fizika Tverdogo Tela 30, 1089 (1988).
39. K. D. Belfield, K. J. Schafer, W. Mourad, and B. A. Reinhardt, J. Org. Chem. 65, 4475 (2000).
40. J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Microscopy (Kluwer Academic, New York, 1999).
41. M. Fischer and J. Georges, Chem. Phys. Lett. 260, 115 (1996).
42. K. D. Belfield, M. V. Bondar, O. V. Przhonska, K. J. Schafer, and W. Mourad, J. Lumin. 97, 141 (2002).
43. K. D. Belfield, S. Andrasik, K. J. Schafer, O. Yavuz, J. M. Hales, and E. W. Van Stryland, Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc. Div. Polym. Chem.) 84, 732 (2001).
44. C. Xu and W. W. Webb, J. Opt. Soc. Am. B 13, 481 (1996).
45. S. M. Kennedy and F. E. Lytle, Anal. Chem. 58, 2643 (1986).
46. R. A. Negres, J. M. Hales, A. Kobyakov, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Electron. 38, 1205 (2002).
47. M. J. S. Dewar, E. G. Zoebisch, E. F. Healy, and J. J. P. Steward, J. Am. Chem. Soc. 107, 3902 (1985).
48. J. A. Pople, D. L. Beveridge, and P. A. Dobosh, J. Chem. Phys. 47, 2026 (1967); J. Ridley and M. Zerner, Theor. Chim. Acta 32, 111 (1973).
49. J. A. Pople, D. L. Beveridge, and P. A. Dobosh, J. Chem. Phys. 47, 2026 (1967); J. Ridley and M. Zerner, Theor. Chim. Acta 32, 111 (1973).
50. R. J. Buenker and S. D. Peyerimhoff, Theor. Chim. Acta 35, 33 (1974).
51. As reference determinants in the MRD-CI calculations we chose the determinants most strongly contributing to a single and double CI description of the dominant one- and two-photon states. These are (i) the SCF determinant; (ii) a determinant in which an electron has been promoted from the HOMO to the LUMO; (iii) one in which an electron has been excited from the HOMO-1 to the LUMO; (iv) the doubly excited determinant in which both electrons are excited from the HOMO to the LUMO; and (v) for molecule 1 the HOMO to LUMO+1 and for molecule 2 the HOMO to LUMO+5 determinants. The CI active space for the single excitations included the 24 highest occupied and 24 lowest unoccupied orbitals in molecule 1; for molecule 2, it was increased to 28×28 orbitals due to the larger number of π electrons. For the higher excitations, in all cases five occupied and five unoccupied orbitals have been considered.
52. N. Mataga and K. Nishimoto, Z. Phys. Chem. (Munich) 13, 140 (1957).
53. 2.
54. R. L. Sutherland, Handbook of Nonlinear Optics (Dekker, New York, 1996).
55. B. E. Scharf and Y. B. Band, Chem. Phys. Lett. 144, 165 (1988).
56. A. Painelli, L. D. Freo, and F. Terenziani, Chem. Phys. Lett. 346, 470 (2001).
57. S. J. K. Pond, M. Rumi, M. D. Levin, T. C. Parker, D. Beljonne, M. W. Day, J. L. Brédas, S. R. Marder, and J. W. Perry, J. Phys. Chem. 106, 11470 (2002).
58. B. J. Orr and J. F. Ward, Mol. Phys. 20, 513 (1971).
59. (3) and γ can be found in Ref. 39.
60. B. Dick, R. M. Hochstrasser, and H. P. Trommsdorff, Nonlinear Optical Properties of Organic Molecules and Crystals (Academic, Orlando, 1987).
61. R. W. Boyd, Nonlinear Optics (Academic, San Diego, 1992).
62. C. W. Dirk, L. Cheng, and M. G. Kuzyk, Int. J. Quantum Chem. 43, 27 (1992).
63. R. R. Birge and B. M. Pierce, J. Chem. Phys. 70, 165 (1979).
64. S. Mazumdar, D. Duo, and S. N. Dixit, Synth. Met. 55-57, 3881 (1993); S. Mazumdar and F. Guo, J. Chem. Phys. 100, 1665 (1994).
65. S. Mazumdar, D. Duo, and S. N. Dixit, Synth. Met. 55-57, 3881 (1993); S. Mazumdar and F. Guo, J. Chem. Phys. 100, 1665 (1994).
66. P. Pacher, Diploma thesis, Graz University of Technology, 2003.
67. The factor 1/5 is obtained for an isotropic medium assuming that the transition dipoles and state-dipole changes are parallel.
68. The quantum-chemical calculations reveal that the peak at 4.06 eV is, in fact, a superposition of 2PA into several excited states. Only the strongest of those states (the one used for the analysis in Table IV) displays any significant coupling to the higher-lying intermediate states. Therefore, for this 2PA-active state, a small underestimation of ISRE by the essential-state model can be expected while the contributions of the other 2PA-active states to the ISRE are better described by the essential-state model.