Excited-state structure of oligothiophene dendrimers: Computational and experimental study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 48, 2010, Pages 15808-15817

  Badaeva, Ekaterina ^a,d   Harpham, Michael R ^b   Guda, Ramakrishna ^b   Süzer, Özgün ^b   Ma, Chang Qi ^c   Bäuerle, Peter ^c   Goodson, Theodore ^b   Tretiak, Sergei ^d  

^a UNIVERSITY OF WASHINGTON   (United States)

^b UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

^c UNIVERSITY OF ULM   (Germany)

^d LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION; DENDRIMERS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DOPPLER EFFECT; FLUORESCENCE; FUNCTIONAL POLYMERS; LIGHT ABSORPTION; LUMINESCENCE OF ORGANIC SOLIDS; PHOTONS; QUANTUM YIELD; STRUCTURAL OPTIMIZATION; THIOPHENE; TWO PHOTON PROCESSES;

3D STRUCTURE; ABSORPTION MAXIMA; DELOCALIZATIONS; DENDRIMER GENERATION; DENDRITIC STRUCTURES; EMISSION MAXIMA; ENTANGLED PHOTONS; EXCITED-STATE PROPERTIES; EXPERIMENTAL STUDIES; FLUORESCENCE ANISOTROPY MEASUREMENTS; FLUORESCENCE QUANTUM YIELD; FLUORESCENCE UPCONVERSION; INTERSYSTEM CROSSING; LINEAR ABSORPTION SPECTRA; LOW-LYING EXCITED STATE; NON-LINEAR OPTICAL; NONRADIATIVE DECAYS; OLIGOTHIOPHENES; OPTOELECTRONIC APPLICATIONS; PLANARIZATION; RED SHIFT; TIME DEPENDENT DENSITY FUNCTIONAL THEORY; TWO-PHOTON ABSORPTION CROSS SECTION; TWO-PHOTON ABSORPTIONS; TWO-PHOTON CROSS SECTION;

EXCITED STATES;

EID: 78650144756     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp109624d     Document Type: Article

References (87)

1. Mishra, A.; Ma, C. Q.; Baeuerle, P. Chem. Rev. 2009, 109, 1141-1276
2. Goodson, T. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 581-603
3. Astruc, D.; Boisselier, E.; Ornelas, C. Chem. Rev. 2010, 110, 1857-1959
4. Goodson, T. Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 2004, 228, U18-U19
5. Hagedorn, K. V.; Varnavski, O.; Hartwig, J.; Goodson, T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 2235-2238
6. Varnavski, O.; Baeuerle, P.; Goodson, T. Opt. Lett. 2007, 32, 3083-3085
7. Bhaskar, A.; Ramakrishna, G.; Hagedorn, K.; Varnavski, O.; Mena-Osteritz, E.; Baeuerle, P.; Goodson, T. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 946-954
8. Varnavski, O.; Goodson, T.; Sukhomlinova, L.; Twieg, R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10484-10492
9. Ranasinghe, M. I.; Varnavski, O. P.; Pawlas, J.; Hauck, S. I.; Louie, J.; Hartwig, J. F.; Goodson, T. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6520-6521
10. Varnavski, O. P.; Ostrowski, J. C.; Sukhomlinova, L.; Twieg, R. J.; Bazan, G. C.; Goodson, T. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1736-1743
11. Varnavski, O.; Menkir, G.; Goodson, T.; Burn, P. L. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 1120-1122
12. Varnavski, O.; Ispasoiu, R. G.; Narewal, M.; Fugaro, J.; Jin, Y.; Pass, H.; Goodson, T. Macromolecules 2000, 33, 4061-4068
13. Kopelman, R.; Shortreed, M.; Shi, Z. Y.; Tan, W. H.; Xu, Z. F.; Moore, J. S.; BarHaim, A.; Klafter, J. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1239-1242
14. BarHaim, A.; Klafter, J.; Kopelman, R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6197-6198
15. Swallen, S. F.; Shortreed, M. R.; Shi, Z. Y.; Tan, W. H.; Xu, Z. F.; Devadoss, C.; Moore, J. S.; Kopelman, R. Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol., Sect. A 1998, 314, 37-46
16. Devadoss, C.; Bharathi, P.; Moore, J. S. Macromolecules 1998, 31, 8091-8099
17. Devadoss, C.; Bharathi, P.; Moore, J. S. Angew. Chem., Int. Ed. 1997, 36, 1633-1635
18. Devadoss, C.; Bharathi, P.; Moore, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 9635-9644
19. Adronov, A.; Gilat, S. L.; Frechet, J. M. J.; Ohta, K.; Neuwahl, F. V. R.; Fleming, G. R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1175-1185
20. Gilat, S. L.; Adronov, A.; Frechet, J. M. J. Angew. Chem., Int Ed. 1999, 38, 1422-1427
21. Adronov, A.; Gilat, S. L.; Malenfant, P. R.; Frechet, J. M. J. Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 1999, 217, U444-U445
22. Andrews, D. L.; Bradshaw, D. S. J. Chem. Phys. 2004, 121, 2445-2454
23. Balzani, V.; Campagna, S.; Denti, G.; Juris, A.; Serroni, S.; Venturi, M. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 26-34
24. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40-48
25. Prathapan, S.; Johnson, T. E.; Lindsey, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7519-7520
26. Cifuentes, M. P.; Powell, C. E.; Morrall, J. P.; McDonagh, A. M.; Lucas, N. T.; Humphrey, M. G.; Samoc, M.; Houbrechts, S.; Asselberghs, I.; Clays, K.; Persoons, A.; Isoshima, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10819-10832
27. Hoeben, F. J. M.; Jonkheijm, P.; Meijer, E. W.; Schenning, A. P. H. J. Chem Rev 2005, 105, 1491-1546
28. Katan, C.; Terenziani, F.; Mongin, O.; Werts, M. H. V.; Porres, L.; Pons, T.; Mertz, J.; Tretiak, S.; Blanchard-Desce, M. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3024-3037
29. Kuzyk, M. G. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8327-8334
30. Macak, P.; Luo, Y.; Norman, P.; Agren, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7055-7061
31. Terenziani, F.; Katan, C.; Badaeva, E.; Tretiak, S.; Blanchard-Desce, M. Adv. Mater. 2008, 20, 4641-4678
32. Varnavski, O.; Yan, X. Z.; Mongin, O.; Blanchard-Desce, M.; Goodson, T. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 149-162
33. Zhou, W. H.; Kuebler, S. M.; Braun, K. L.; Yu, T. Y.; Cammack, J. K.; Ober, C. K.; Perry, J. W.; Marder, S. R. Science 2002, 296, 1106-1109
34. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434-1436
35. He, G. S.; Xu, G. C.; Prasad, P. N.; Reinhardt, B. A.; Bhatt, J. C.; Dillard, A. G. Opt. Lett. 1995, 20, 435-437
36. Harpham, M. R.; Suzer, O.; Ma, C. Q.; Baeuerle, P.; Goodson, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 973-979
37. Ramakrishna, G.; Bhaskar, A.; Baeuerle, P.; Goodson, T. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 2018-2026
38. Kaino, T. J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2000, 2, R1-R7
39. Ledoux, I.; Zyss, J. Int. J. Nonlinear Opt. Phys. 1994, 3, 287-316
40. Tatsuura, S.; Matsubara, T.; Tian, M. Q.; Mitsu, H.; Iwasa, I.; Sato, Y.; Furuki, M. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 540-542
41. Tretiak, S.; Middleton, C.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4519-4528
42. Minami, T.; Tretiak, S.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Lumin. 2000, 87-9, 115-118
43. Wu, C.; Malinin, S. V.; Tretiak, S.; Chernyak, V. Y. J. Chem. Phys. 2008, 129, 174113(1-7)
44. Wu, C.; Malinin, S. V.; Tretiak, S.; Chernyak, V. Y. Phys. Rev. Lett. 2008, 100 057405-057409
45. Zade, S. S.; Bendikov, M. J. Org. Chem. 2006, 71, 2972-2981
46. Fichou, D. J. Mater. Chem. 2000, 10, 571-588
47. Perepichka, I. F.; Perepichka, D. F.; Meng, H.; Wudl, F. Adv. Mater. 2005, 17, 2281-2305
48. Garnier, F.; Hajlaoui, R.; Yassar, A.; Srivastava, P. Science 1994, 265, 1684-1686
49. Ong, B. S.; Wu, Y. L.; Liu, P.; Gardner, S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3378-3379
50. Holliday, B. J.; Swager, T. M. Chem. Commun. 2005, 23-36
51. Chen, T. A.; Rieke, R. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10087-10088
52. Lanzani, G.; Nisoli, M.; DeSilvestri, S.; Barbarella, G.; Zambianchi, M.; Tubino, R. Phys. Rev. B 1996, 53, 4453-4457
53. Lanzani, G.; Nisoli, M.; DeSilvestri, S.; Tubino, R. Chem. Phys. Lett. 1996, 251, 339-345
54. Lanzani, G.; Nisoli, M.; DeSilvestri, S.; Tubino, R. Synth. Met. 1996, 76, 39-41
55. Westenhoff, S.; Beenken, W. J. D.; Friend, R. H.; Greenham, N. C.; Yartsev, A.; Sundstrom, V. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 166804-166808
56. Ma, C. Q.; Mena-Osteritz, E.; Debaerdemaeker, T.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J.; Baeuerle, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1679-1683
57. Grebner, D.; Helbig, M.; Rentsch, S. J. Phys. Chem. 1995, 99, 16991-16998
58. Kodaira, T.; Watanabe, A.; Ito, O.; Watanabe, M.; Saito, H.; Koishi, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 15309-15313
59. Cheng, X.; Ichimura, K.; Fichou, D.; Kobayashi, T. Chem. Phys. Lett. 1991, 185, 286-291
60. Westenhoff, S.; Daniel, C.; Friend, R. H.; Silva, C.; Sundstrom, V.; Yartsev, A. J. Chem. Phys. 2005, 122 094903-094911
61. Yang, A.; Kuroda, M.; Shiraishi, Y.; Kobayashi, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3706-3711
62. Fujitsuka, M.; Cho, D. W.; Ohshita, J.; Kunai, A.; Majima, T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 12446-12450
63. Fujitsuka, M.; Cho, D. W.; Ohshita, J.; Kunai, A.; Majima, T. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 1993-1998
64. Varnavski, O.; Samuel, I. D. W.; Palsson, L. O.; Beavington, R.; Burn, P. L.; Goodson, T. J. Chem. Phys. 2002, 116, 8893-8903
65. Runge, E.; Gross, E. K. U. Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 997-1000
66. Casida, M. E. In Recent Advances in Density-Functional Theory Methods; Chong, D. A., Ed.; World Scientific: Singapore, 1995; Vol. 3.
67. Jamorski, C.; Casida, M. E.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 1996, 104, 5134-5147
68. Furche, F.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 7433-7447
69. Oudar, J. L. J. Chem. Phys. 1977, 67, 446-457
70. Berman, O.; Mukamel, S. Phys. Rev. B 2003, 68, 104519-104528
71. Tretiak, S.; Chernyak, V. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8809-8823
72. Masunov, A. M.; Tretiak, S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 899-907
73. Kobko, N.; Masunov, A.; Tretiak, S. Chem. Phys. Lett. 2004, 392, 444-451
74. Bartholomew, G. P.; Rumi, M.; Pond, S. J. K.; Perry, J. W.; Tretiak, S.; Bazan, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11529-11542
75. Badaeva, E. A.; Timofeeva, T. V.; Masunov, A. M.; Tretiak, S. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 7276-7284
76. Kauffman, J. F.; Turner, J. M.; Alabugin, I. V.; Breiner, B.; Kovalenko, S. V.; Badaeva, E. A.; Masunov, A.; Tretiak, S. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 241-251
77. Katan, C.; Tretiak, S.; Werts, M. H. V.; Bain, A. J.; Marsh, R. J.; Leonczek, N.; Nicolaou, N.; Badaeva, E.; Mongin, O.; Blanchard-Desce, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9468-9483
78. Tretiak, S.; Mukamel, S. Chem. Rev. 2002, 102, 3171-3212
79. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al.Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision D.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
80. Magyar, R. J.; Tretiak, S. J. Chem. Theory. Comput. 2007, 3, 976-987
81. Martin, R. L. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4775-4777
82. Zhao, M. T.; Singh, B. P.; Prasad, P. N. J. Chem. Phys. 1988, 89, 5535-5541
83. Ramakrishna, G.; Goodson, T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 993-1000
84. Rentsch, S.; Yang, J. P.; Paa, W.; Birckner, E.; Schiedt, J.; Weinkauf, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 1707-1714
85. Paa, W.; Yang, J. P.; Helbig, M.; Hein, J.; Rentsch, S. Chem. Phys. Lett. 1998, 292, 607-614
86. Paa, W.; Yang, J. P.; Rentsch, S. Appl. Phys. B 2000, 71, 443-449
87. Nakano, M.; Fujita, H.; Takahata, M.; Yamaguchi, K. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9648-9655