00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Caracterização da não linearidade óptica de nanotubos de carbono de única parede mediante a técnica de Varredura Z com laser de alta taxa de repetição
Título(s) alternativo(s): Characterization of optical nonlinearity of single wall carbon nanotubes through the Z-scan technique with high repetition rate laser
Autor(es): Silva, Elaine Cristina Oliveira da
Primeiro Orientador: Fonseca, Eduardo Jorge da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Vermelho, Marcos Vinicius Dias
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Samuel Teixeira de
Resumo: Neste trabalho, fez-se o estudo e a caracterização das propriedades ópticas não lineares de terceira ordem de amostras contendo nanotubos de carbono de única parede. Para isso, foi utilizada a técnica de varredura Z com laser de alta taxa de repetição. Esta técnica foi empregada utilizando como fonte de luz um laser de Titânio Safira linearmente polarizado, emitindo pulsos de 140 fs de duração e taxa de repetição de 80 MHz. O laser foi sintonizado em diferentes comprimentos de onda, variando de 700 a 850 nm. A exposição das amostras foi controlada por um chopper com frequência de 5 Hz. A luz transmitida foi medida por um fotodetector em função da posição da amostra, e os dados foram enviados e armazenados em um computador, através de um programa elaborado em LabView. Através das medidas realizadas, foi possível determinar o valor do índice de refração não linear n2 das amostras estudadas para cada comprimento de onda. Ambas as amostras apresentaram uma intensa não linearidade de origem eletrônica negativa (n2 < 0). Observando a variação do índice de refração não linear n2 para cada comprimento de onda do laser, nota-se que tais curvas assemelham-se ao espectro de absorção linear para as amostras de nanotubos, ou seja, na região das bandas de absorção. Ambas as amostras apresentaram esse comportamento. Também foi possível determinar o valor do coeficiente de absorção não linear α2 para uma das amostras. Tal amostra apresentou curvas de transmitância mínima (α2 > 0), indicativo de um processo de absorção de vários fótons. Por fim, foi observado que toda não linearidade apresentada era devida à presença dos nanotubos de carbono de única parede nas amostras.
Abstract: In this work, we have made the study and characterization of nonlinear third-order optical properties of samples containing single-walled carbon nanotubes. The Z-scan technique with high repetition rate laser was used. This technique was employed using as light source a linearly polarized Ti:Sapphire laser, emitting pulses of 140 fs duration and at 80 MHz repetition rate. The laser was tuned to different wavelengths, ranging of 700 to 850 nm. The samples exposure were controlled by a chopper with a frequency of 5 Hz. The transmitted light was measured by a photodetector as a function of sample position, and the data were sent and stored on a computer, through an elaborate program in LabView. Through the measurements made, it was possible to determine the value of the nonlinear refractive index n2 of the samples studied for each wavelength. Both samples showed an intense nonlinearity of negative electronic source (n2 < 0). Observing the change in nonlinear refractive index n2 for each laser wavelength, it was observed that these curves follow the linear absorption spectrum for the nanotubes samples, namely, in the region of the absorption bands. Both samples showed the same behavior. It was also possible to determine the value of the nonlinear absorption coefficient α2 for one of the samples. This sample showed minimal transmittance curves (α2 > 0), indicative of a process of absorption of several photons. Finally, it was observed that all nonlinearity presented was due to the presence of single-wall carbon nanotubes in the samples.
Palavras-chave: Óptica não linear
Varredura Z
Nanotubos de carbono
Índice de refração
Coeficiente de absorção
Nonlinear optics
Z-Scan
Carbon nanotubes
Refractive index
Absorption coefficient
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: SILVA, Elaine Cristina Oliveira da. Caracterização da não linearidade óptica de nanotubos de carbono de única parede mediante a técnica de Varredura Z com laser de alta taxa de repetição. 2015. 78 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/3339
Data do documento: 12-mar-2015
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