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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13985
Tipo: | Tese |
Título: | Efeitos da adição de nanopartículas sobre as propriedades ópticas de cristais líquidos |
Autor(es): | Silva, Ricardo Santos |
Primeiro Orientador: | Oliveira, Italo Marcos Nunes de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Pereira, Maria Socorro Seixas |
metadata.dc.contributor.referee2: | Moura, André de Lima |
metadata.dc.contributor.referee3: | Leão, Lidiane Maria Omena da Silva |
metadata.dc.contributor.referee4: | Silva, Emerson Rodrigo da |
Resumo: | O presente estudo é dedicado à investigação das propriedades ópticas não lineares de um cristal líquido dopado com nanobastões de ouro e a influência das nanopartículas de carbono C60 em um cristal líquido colestérico. Por meio da técnica de Z-scan, investigamos as alterações na birrefringência óptica de uma amostra homeotrópica à exposição ao laser, considerando a configuração de incidência normal e oblíqua. Nossos resultados revelam que as variações de birrefringência podem ser governadas por mecanismos físicos distintos, dependendo do ângulo relativo entre o diretor de campo distante e o vetor de onda do feixe de laser de excitação. Em particular, observamos que a dependência da posição da transmitância de campo distante exibe comportamentos diferentes conforme o ângulo de incidência é alterado, indicando que distorções na frente de onda do feixe podem estar associadas ao fenômeno da lente térmica ou uma reorientação induzida por óptica do diretor nemático. A dependência da temperatura dos coeficientes refrativos e absortivos não lineares é investigada perto da transição de fase nemática-esmética-A. Uma análise detalhada da interação entre a ordem esmética e a ressonância plasmônica é realizada, revelando assim a capacidade do cristal líquido plasmônico para ser usado em dispositivos ópticos. Também estudamos a absorção óptica não linear de um cristal líquido esmético dopado com nanobastões de ouro na presença de um campo elétrico externo. Ao usar a técnica de varredura Z na configuração de abertura totalmente aberta e incidência normal, analisamos as mudanças no coeficiente de absorção de uma amostra homeotrópica após a exposição a laser. Nossos resultados revelam que o campo elétrico pode suprimir a absorção não linear das amostras bem abaixo da temperatura de transição nemática-esmética-A. Os efeitos do campo elétrico externo na interação entre a ordem esmética e a ressonância plasmônica são analisados. Também iniciamos os estudos sobre os efeitos da adição de nanopartículas de carbono, sobre a banda de reflexão dos cristais líquidos colestéricos, utilizando espectrometria óptica. |
Abstract: | The present study is devoted to the investigation of the nonlinear optical properties of a smectic liquid crystal doped with gold nanorods. By using Z-scan technique, we investigate the changes in the optical birefringence of a homeotropic sample upon the laser exposure, considering the configuration of normal and oblique incidence. Our results reveal that the birefringence variations may be governed by distinct physical mechanisms, depending on the relative angle between the far-field director and the wavevector of the excitation laser beam. In particular, we observe that the position dependence of the far-field transmittance exhibits different behaviors as the incidence angle is changed, indicating that distortions in the beam wavefront may be associated with the thermal lens phenomenon or an optical-induced reorientation of the nematic director. The temperature dependence of the nonlinear refractive and absortive coeffients are investigated close to the smectic-A phase transition. A detailed analysis of the interplay between smectic order and plasmon resonance is performed, thus unveiling the capability of plasmonic liquid crystal to be used in optical devices. We also studied the nonlinear optical absorption of a smectic liquid crystal doped with gold nanorods in the presence of an external electric field. By using Z-scan technique in the configuration of fully open aperture and normal incidence, we analyze the changes in the absorption coefficient of a homeotropic sample upon laser exposure. Our results reveal that the electric field may suppress the nonlinear absorption of the samples well bellow to smectic-A-nematic transition temperature. The effects of the external electric field on the interplay between smectic order and plasmon resonance are analyzed. We have also started studies on the effects of adding carbon nanoparticles, on the reflection band of cholesteric liquid crystals, using optical spectrometry. |
Palavras-chave: | Nanopartículas Cristais líquidos Espectrometria óptica Efeitos ópticos Z-scan (Sistemas de varredura) Efeitos não-Lineares Nanoparticles Liquid crystals Spectrometry Nonlinear effects Z-scan |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | SILVA, Ricardo Santos. Efeitos da adição de nanopartículas sobre as propriedades ópticas de cristais líquidos. 2024. [124] f. Tese (Doutorado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física. Instituto de Física. Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13985 |
Data do documento: | 27-mai-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF |
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