Propriedades nÃo-lineares de nanocompÃsitos e vidros especiais

AUTOR(ES)

Edilson Lucena FalcÃo Filho

DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Neste trabalho foi estudada a resposta nÃo linear de vidros especiais e de sistemas nanoestruturados, como colÃides e vitrocerÃmicas contendo nanopartÃculas. A motivaÃÃo para esta pesquisa advÃm do grande potencial de aplicabilidade dos materiais estudados na FotÃnica. Por exemplo, materiais vÃtreos com alta nÃo linearidade, que possuam uma rÃpida resposta nÃo linear e que possam ser usados na Ãptica integrada, constituem uma classe de materiais de alto interesse tecnolÃgico como possÃveis candidatos a chaves lÃgicas totalmente Ãpticas. Quanto aos materiais nanoestruturados, suas propriedades podem ser controladas a partir de parÃmetros prÃestabelecidos como o tamanho e a fraÃÃo volumÃtrica das nanopartÃculas, e este controle os torna promissores para aplicaÃÃes nas mais diversas Ãreas da NanofotÃnica. Considerando isto, foi realizado um estudo sistemÃtico das propriedades Ãpticas nÃo lineares de vidros antimonetos e tungstatos-fluorofosfatos, e de dois tipos de compÃsitos: uma vitrocerÃmica com nanocristais de NaNbO3 e sistemas coloidais com nanopartÃculas de prata. Foram estudados os comportamentos nÃo lineares refrativos e absorsivos dos materiais, em funÃÃo do comprimento de onda e da duraÃÃo dos pulsos dos lasers de excitaÃÃo, da composiÃÃo vÃtrea dos sistemas e da concentraÃÃo de nanopartÃculas. TÃcnicas experimentais, tais como excitaÃÃo-e-prova, chave Kerr, varredura Z e limitaÃÃo Ãptica, foram empregadas. A dependÃncia da resposta nÃo linear com parÃmetros intrÃnsecos dos materiais foi interpretada, a partir de princÃpios bÃsicos que definem o comportamento eletromagnÃtico dos sistemas. Modelos teÃricos apropriados foram aplicados aos resultados experimentais. Os principais resultados deste trabalho foram: Â a caracterizaÃÃo nÃo linear de vidros antimonetos e vidros tungstatos-fluorofosfatos para aplicaÃÃes como chaveadores Ãpticos ultrarÃpidos e limitadores Ãpticos, respectivamente; Â o estudo detalhado da resposta nÃo linear de uma vitrocerÃmica contendo nanocristais de niobato de sÃdio em funÃÃo da fraÃÃo volumÃtrica dos nanocristais; Â a identificaÃÃo de contribuiÃÃes de alta ordem na susceptibilidade nÃo linear de suspensÃes de nanopartÃculas de prata em sistema aquoso; Â a observaÃÃo, em colÃide de prata com CS2, do cancelamento da refraÃÃo e da absorÃÃo nÃo linear devido a mecanismos de competiÃÃo entre as susceptibilidades nÃo lineares da nanopartÃcula de prata e do prÃprio CS2

ASSUNTO(S)

z-scan alta nÃo linearidade materiais compÃsitos fisica nano cristais ferro-elÃtricos nano Ãptica

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