Halojenik gruplar içeren çeşitli organik moleküllerin çizgisel olmayan optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of nonlinear optical properties of various organic compounds with halogenic groups
Yazar: HÜLYA ÜNALLI
Danışman: PROF. DR. ASLI KARAKAŞ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Yüksek lisans tez çalışmasında, öncelikle, halojenik gruplar içeren çeşitli organik moleküller tasarlanmıştır. Tasarlanan bu moleküllerin elektrik dipol momentleri ve statik birinci yüksek kutuplulukları ab-initio kuantum mekaniksel metotlar kullanılarak hesaplanmıştır.	Literatürde yer alan çeşitli çizgisel olmayan optiksel (NLO) deneyler şunlardır: Toz Metodu, İkinci Harmonik Sönüm Dalgası Metodu (SHEW), Faz-Uyumu Metodu, Maker Saçak Metodu, Elektrik Alanda Üretilen İkinci Harmonik Türetim Metodu (EFISHG). Bu tezde, EFISHG teorik olarak çalışılmıştır. 
Optiksel SHG, NLO çalışmaları için çok güçlü ve her yöne dönebilme özelliğinde olan bir cihazdır. Cihazın tekniği, genellikle materyal yüzeyinin daha düşük bir simetriye ve böylece tüm hacimden farklı bir çizgisel olmayan tepkiye sahip olduğu düşüncesi üzerine dayanır. Merkezi simetriye sahip materyallerde, tüm hacmin SH tepkisi, elektrik dipol yaklaşıklığında yok olur ve sadece yüzey katkıda bulunur.  
Hesaplamalar sonucunda sıfırdan farklı elektrik dipol moment değerlerinin bulunması, araştırılan bileşiklerin kutuplu yapıda olduklarını ortaya çıkarmıştır. Moleküler orbital hesaplamalar ile çalışılan bileşiklerin mikroskobik ikinci-mertebe NLO davranışlarını ifade eden birinci yüksek kutuplulukları araştırılmıştır. Tez çalışmasında elde edilen hesaplama sonuçları, yukarıda ifade edilen deneylerin yapıldığı literatürdeki benzer materyallerin sonuçlarıyla karşılaştırılıp yorumlanmıştır.

Abstract:
In this Master thesis, firstly, various organic compounds with halogenic groups have been designed. The electric dipole moments and static first hyperpolarizabilities of these designed molecules have been computed using ab-initio quantum mechanical methods. The various nonlinear optical (NLO) experiments in the literature are given as follows: Powder Method, Second Harmonic Evanescent Wave Method (SHEW), Phase-Matching Method, Maker Fringe Method, Electric-Field Induced Second Harmonic Generation Method (EFISHG). In this thesis, the EFISHG has been theoretically studied.
Optical SHG is a very powerful and highly versatile tool for NLO studies. The technique is based on the simple idea that the surface of a material generally has a lower symmetry and thus a different nonlinear response than the bulk. In the case of materials with bulk centrosymmetry the bulk SH response is absent in the electric dipole approximation and only the surface contributes. 
Finding the non-zero electric dipole moment values at our computational results has revealed that the investigated compounds are polarized stuctures. It has been researched the first hyperpolarizabilities showing the microscopic second-order NLO phenomena of studied compounds using molecular orbital calculations. The computed results in this thesis study have been compared and interpreted with the results of similar materials which their experiments above mentioned have been performed in the literature.