00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Oliveira, Italo Marcos Nunes de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0233665338105542pt_BR
dc.contributor.referee1Lyra , Marcelo Leite-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0907001903528428pt_BR
dc.contributor.referee2Gouveia Neto, Artur da Silva-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8757053079955280pt_BR
dc.contributor.referee3Moraes, Fernando Jorge Sampaio-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4639182314496015pt_BR
dc.creatorMelo, Pedro Victor Bulhões Barros Portela de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4149215180724608pt_BR
dc.date.accessioned2021-03-18T01:35:06Z-
dc.date.available2021-03-17-
dc.date.available2021-03-18T01:35:06Z-
dc.date.issued2019-07-16-
dc.identifier.citationMELO, Pedro Victor Bulhões Barros Portela de. Nonlinear and electro-optical properties of liquid crystal systems doped with gold nanorods. 2019. 105 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7688-
dc.description.abstractThe present study is devoted to the investigation of the reorientation and nonlinear optical properties of 8CB liquid crystal samples doped with gold nanorods with distinct width to length ratios (aspect ratios). By using the Z-scan technique, the mechanisms behind phase distortions and nonlinear absorption by samples under homeotropic anchoring conditions are evaluated. Our results reveal that thermal effects are the leading phenomena causing distortions in the incident beam wavefront for normal light incidence. When the oblique incidence regime is concerned, nonlinearities in the refractive index play a larger role in phase shifts, due to the reorientation of the far-field director caused by the electric field of impinging light. The temperature dependence of χ (3) nonlinearities are investigated, where an anomalous behavior of the nonlinear refractive index is observed close to the nematic-smectic-A phase transition. In addition, a gradual increase in magnitude of the nonlinear absorption coefficient appears at temperatures where the smectic order is well-established. Furthermore, the effects of gold nanorod aspect ratio in the viscoelastic properties of twisted nematic cells under an AC electric field are explored, with a reduction in the Freedericksz threshold voltage being accounted as impurities are introduced in the sample. A decrease of reorientation times is reported for samples containing gold nanorods compared to the undoped liquid crystal, with a further reduction in the system containing more elongated nanoparticles. The longitudinal plasmonic extinction band was also excited in order to evaluate the contributions of the surface plasmon resonance to switch times. The Gooch-Tarry conditions and Mauguin minima are also exploited to extract the thermal dependence of the nematic birefringence of samples, where a decreased discontinuity in the nematic order parameter is observed for doped materials. A thorough discussion of the interplay between the introduction of gold nanorods and the liquid-crystalline order is performed, unveiling the possibility of novel applications for plasmonic systems.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCristais líquidospt_BR
dc.subjectNanobastões de ouropt_BR
dc.subjectReorientação nemáticapt_BR
dc.subjectLiquid crystalspt_BR
dc.subjectGold nanorodspt_BR
dc.subjectNematic reorientationpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleNonlinear and electro-optical properties of liquid crystal systems doped with gold nanorodspt_BR
dc.title.alternativePropriedades não-lineares e eletro-ópticas de sistemas líquido-cristalinos dopados com nanobastões de ouropt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho ́e voltado para a investigação das propriedades de reorientação e ópticas não-lineares de amostras de 8CB dopadas com nanobastões de ouro em distintas razões de comprimento por raio (razão de aspecto). Utilizando a técnica de Z-scan, os mecanismos responsáveis pelas distorções de fase e absorção não-linear em amostras com ancoramento homeotroópico são avaliados. Nossos resultados revelam que efeitos térmicos são o principal fenômeno causando distorções na frente de onda do feixe para incidência normal. Quando o regime oblíquo e considerado, contribuições não-linearidades no índice de refração desempenham um papel maior nas distorções de fase, devido `a reorientação do diretor de campo distante causada pelo campo elétrico da luz incidente. A dependência com a temperatura das contribuições de χ (3) para a não-linearidade são investigadas, onde um comportamento anômalo do índice de refração não-linear é observado próximo da transição de fase nemática-esmética-A. Além disto, um aumento gradual em valor absoluto do coeficiente de absorção não-linear surge em temperaturas onde a ordem esmética é bem estabelecida. Além disso, os efeitos da razão de aspecto nas propriedades viscoelásticas de células nemáticas twist submissas a um campo elétrico AC são exploradas, com uma redução na voltagem limiar de reorientação sendo observada quando impurezas são introduzidas na amostra. Uma redução dos tempos de reorientação é observada para amostras contendo nanobastões comparado com a amostra pura, com um efeito mais pronunciado no sistema contendo as nanopartículas mais alongadas. A banda de extinção plasmônica longitudinal é excitada com o objetivo de avaliar as contribuições da ressonância plasmônica de superfície para os tempos de reorientação. As condições de Gooch-Tarry e mínimos de Mauguin são explorados com o intuito de extrair a dependência térmica da birrefringência nemática das amostras, com uma redução da descontinuidade do parâmetro de ordem nemático sendo observada para materiais dopados. Uma discussão da relação entre a introdução de nanobastões de ouro e a ordem líquida-cristalina e investigada, revelando a possibilidade de novas aplicações para sistemas plasmônicos.pt_BR
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