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Introducción

                

Las denominadas propiedades ópticas no lineales (NLO) de los materiales, refieren a la característica de aquellos materiales que bajo la incidencia de un campo electromagnético aplicado, son capaces de generar un nuevo campo elctromagnético alterado en frecuencia, fase u otras propiedades físicas con respecto al tal campo aplicado.

 

                Alternativamente, las sustancias NLO son capaces de manipular señales fotónicas, mediante la generación de una señal de salida ante la incidencia de una señal de entrada, de forma que se relacionen en una forma útil, formas cuya diversidad sólo puede obtenerse de interacciones NLO.

Tales capacidades son de principal importancia para el desarrollo de tecnologías como las comunicaciones ópticas, la computación óptica, y el proceso dinámico de imágenes.

En general los progresos en estas áreas están fuertementemente relacionados con la obtención de materiales con propiedades NLO reforzadas y otras propiedades deseables, tales como aquellas que facilitan los procesos de síntesis de tales materiales.

 

                Se reconocen tres clases genéricas de materiales NLO[i]: estructuras semiconductoras multicapa, arreglos macroscópicos basados en moléculas, y sólidos inorgánicos tradicionales. Cada clase posee sus características favorables y desfavorables según los fines.

Los sólidos inorgánicos han sido los materiales NLO preferidos hasta hace un tiempo. Sin embargo en la actualidad la atención se focaliza en los arreglos macroscópicos pi-electrónicos[1] de moléculas, que ofrecen una serie de ventajosas propiedades colaterales, además de una potente respuesta NLO.

Por otra parte las respuestas NLO de los materiales de esta clase están dados por las características NLO de las moléculas componentes, también llamadas cromósforos.

Es por ello que los esfuerzos se conducen hoy al estudio y descubrimiento de NLO moleculares con mejores propiedades de forma de constituirse en cromósforos apto para la síntesis de arreglos macroscópicos.

 

                Antiguamente la búsqueda de materiales NLO era conducida a través de laboriosas síntesis y pruebas de laboratorio. Con el desarrollo de los métodos de cálculo cuántico-moleculares y el advenimiento de potentes programas de cálculo computacional, las tareas de investigación en este sentido han conocido una aceleración, producto de la conjunción de la intuición del investigador respecto al tipo de materiales pasibles de ser buenos NLO, con la posibilidad de confirmación aunque sea aproximada que brindan los programas de cálculo de propiedades. Más aún, el descubrimiento de un tipo de molécula NLO en particular, permite proponer la extensión de tales características a una toda una familia molecular de acuerdo a criterios propuestos por el investigador, y verificarla a través de los cálculos computacionales.

Debe tenerse en cuenta que en el estado actual de las investigaciones, más allá de una extremada presición en el cálculo de las propiedades, interesa obtener aproximaciones suficientemente buenas en orden a comprender mejor cuáles son los aspectos de la estructura electrónico molecular que son responsables de las respuestas NLO deseables, de forma de obtener criterios deseados en la búsqueda de mejores cromósforos.



[1] Moléculas con estructuras pi-electrónicas involucran a aquellas que contienen en su configuración uno o más anillos tipo benceno, conectados longitudinalmente por una cadena de doble enlaces, y que en extremos opuestos de tal cadena presentan un radical electrodonador en uno y un elctroaceptador en el otro.

 

 

 

 

 

 



[i] D. Kanis, M. Ranis, y T. Marks, Chemical Review, Vol. 94, No. 1, p.195, 1994.

 

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