Desenvolvimento de novas técnicas de caracterização ótica não linear e estudos de novos materiais

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Ferreira, Vinícius Castro
• Orientador(a): Correia, Ricardo Rego Bordalo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Otica nao-linear; Indice de refracao; Efeito kerr otico; Suspensões coloidais poliméricas; Líquidos iônicos
• Palavras-chave em Inglês: Nonlinear optics; Nonlinear refractive index; Kerr effect; Thermo-optical coefficient; I-scan; EI-scan; Z-scan; EZ-scan; Colloidal suspensions; Optical Kerr effect spectroscopy; OKE; Stroke; Ionic liquid
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/217483

Nesta tese reportamos caracterizações de propriedades óticas lineares, não lineares e termo-óticas de diversas amostras por técnicas convencionais de caraterização lineares, não lineares e também apresentamos duas novas técnicas experimentais inéditas de caracterização ótica não linear. Apresentamos aspectos básicos da ótica não linear e efeitos térmicos pertinentes para o entendimento do trabalho. Podemos agrupar os desenvolvimentos apontados em dois grupos principais. No primeiro grupo estudamos propriedades de líquidos através de técnicas convencionais não lineares. Trabalhamos na caracterização termo-ótica de suspensões coloidais de nanopartículas de carbono e estudamos propriedades óticas não lineares e termo-óticas de diversos líquidos iônicos pelas técnicas de varredura Z. Também, investigamos as dinâmicas moleculares de líquidos dihalometanos, por espectroscopia de efeito Kerr ótico resolvido no tempo. Na análise pela primeira técnica, apresentamos um procedimento de atenuação de ruído e desvios sistemáticos que foi fundamental naquelas medidas e é de grande beneficio em tais análises. Propomos duas novas técnicas de caracterização de propriedades não lineares no segundo grupo dos desenvolvimentos abordados nesta tese. A primeira técnica apresentada é uma variação da técnica de varredura I. Introduzimos a detecção do sinal com a utilização de um disco como filtro espacial, técnica de varredura I eclipse, o que acarreta em um ganho significativo de sensibilidade quando comparada com à tradicional e é capaz de caracterizar propriedades não lineares com vantagens experimentais em relação as técnicas convencionais. A segunda técnica visa o entendimento da dinâmica molecular existente em interfaces. Apresentamos a espectroscopia de efeito Kerr ótico superficial resolvida no tempo capaz de analisar respostas moleculares através da birrefringência induzida em uma interface. Os trabalhos reportados aqui auxiliam no desenvolvimento do conhecimento para o uso em aplicações tecnológicas das distintas amostras apresentadas. Além disso, o procedimento de atenuação de ruído discutido e as novas técnicas exibidas podem estudar amostras e determinar propriedades que até então eram limitadas ou incompletas, ampliando as possibilidades do emprego de novos materiais em diversos propósitos.