Multiphotonenabsorption in Metall‐organischen Gerüstverbindungen

Multiphotonenabsorption (MPA) ist eine der wichtigsten nichtlinear‐optischen (NLO) Effekte und hat verschiedene Anwendungen, z. B. in Telekommunikation, Verteidigung, Photonik und Biomedizin. Bekannte MPA‐Materialien sind Farbstoffe, Quantenpunkte, metallorganische Verbindungen und konjugierte Polymere, die oft als Dispersion in Lösung verwendet werden. Wir zeigen wie Metall‐organische Gerüsteverbindungen (MOFs), eine neuartige NLO‐Festkörpermaterialklasse, so entworfen werden können, dass sie außergewöhnlich starkes MPA‐Verhalten zeigen. MOFs, die aus Zirconium‐ und Hafnium‐Oxo‐Clustern bestehen und einen Tetraphenylethen(TPE)‐basierten Chromophor‐Linker beinhalten, zeigen rekordverdächtig hohe Zweiphotonenabsoptionsquerschnitte mit bis zu 3600 GM. Das einzigartige, modulare Baukastenprinzip von MOFs erlaubt eine Optimierung und Verbesserung ihrer MPA‐Eigenschaften, gestützt auf einen theoriebasierten Ansatz, durch die Berücksichtigung von maßgeschneiderter Ladungspolymerisation, konformativer Spannung, dreidimensionaler Anordnung und Ausrichtung der Chromophore im Kristall.