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Zusammenfassung:
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.
