Este trabalho tem por objetivo o estudo de algumas propriedades físicas do mineral natural sodalita, de origem brasileira (Itabuna, BA), cuja fórmula ideal é Na8Al6Si6O24Cl2. Para isso foram feitas medidas de ressonância paramagnética de elétrons, absorção óptica, ressonância nuclear magnética, corrente iônica termoestimulada e condutividade elétrica DC em amostras naturais tratadas termicamente e irradiadas com raios-X. Foram detectados três centros paramagnéticos: uma linha isotrópica com g= 2.011, relacionada com a cor azul da amostra natural, isto é, bandas de absorção óptica a 600nm e 645nm. Um conjunto de treze linhas de interação hiperfina, com g= 2.001 e A= 3.5 Gauss, relacionado com um centro de dipolo elétrico responsável por dois picos de relaxação dielétrica a 19.90K, e a 49.3&#176 K com energias de ativação de 30 meV e 121 meV respectivamente. Um conjunto de treze linhas de interação hiperfina com g= 2.001 e A= 32.5 Gauss, relacionado com uma banda de absorção óptica a 530nm / The aim of this work is the study of some physical properties of natural blue brazilian sodalite (Itabuna, BA), whose ideal formula is Na8Al6Si6O24Cl2. For this purpose, we made use of electron paramagnetic resonance, nuclear magnetic resonance, ionic thermocurrent, optical absorption and electrical conductivity techiniques in natural, bleached and irradiated samples. We have detected three paramagnetic centers: a) na isotropic line with g= 2.011, related to the blue color of natural samples, that is, with the optical absorption bands at 600nm and 645nm; b) a set of thirteen lines of hyperfine interaction with g= 2.001 and A= 3.5 Gauss, related to na electric dipole Center responsible for two bands of dieletric relaxation at 19.9&#176K and 49.3&#176K, with activation energy of 30 meV and 121 meV, respectively, c) we have also detected an F center with a EPR spectrum composed of thirteen isotropic lines of hyperfine interaction with g= 2.001 and A=32.5 Gauss, related to the Pink color

Existe uma família de centros de cor e cristais dopados com íons metálicos que absorvem na região de emissão do laser de neodímio. Dentre estes, os que são laser ativos são normalmente bombeados em um esquema de cavidades colineares. Eles podem também ser usados como absorvedores saturáveis para o chaveamento Q passivo, C.W. Porém, neste caso a absorção máxima intracavidade que pode ser introduzida é limitada de forma a permitir que a ação laser ocorra. Assim, no caso de ser simultaneamente utilizado como absorvedor e meio ativo existe uma limitação do ganho máximo que o meio ativamente bombeado pode alcançar. Usando-se um esquema de cavidades acopladas, estudamos o desempenho dos centros de cor KCl:T1° (1) e LiF: F POT - IND 2 , para gerar chaveamento Q c.w. passivo (Q- switching) e o travamento de modos (mode-locking) com o esquema de cavidades acima mencionada, na região espectral do infravermelho. Em particular estudamos a ação laser simultânea dos centros KCl: Tl° (1) e do laser de Nd:YAG com o esquema de cavidades acopladas citado, onde o centro de cor tinha o papel dual de absorvedor saturável e meio de ganho. Obteve-se uma alta extração do laser de KCl:Tl° (1), atingindo o limite teórico de 40%, no regime Q-switched c.w.pois a única fonte de perdas do laser de bombeio é o absorvedor saturável. Devido ao baixo ganho dos materiais mencionados e a alta intensidade de saturação foram exploradas as propriedades da cavidade com compensação astigmática, que permite uma grande focalização do feixe sobre o cristal, num regime de cavidades acopladas. Além deste esquema, usamos também um método de bombeamento colinear para a obtenção do travamento de modos ativo-passivo no regime C. W. do laser de Nd: YAG 1 usando o LiF: F POT IND 2 como elemento de modulação passiva dos pulsos. Como um absorvedor saturável lento este necessita de cavidades longas para a obtenção deste regime de operação. Os pulsos modulados (ativamente) sofrem um processo de modulação passiva, o que é dado pela mudança do seu perfil de intensidade de gaussiano para exponencial simétrica, caracterizando a mudança do travamento de modos ativo para passivo. / In general, tunable lasers are colinearlly pumped by other powerfull lasers. In the particular case of color centers, that cover the near infrared spectral region, there is a shortcoming due to the difficulty of creating high densities of centers to efficiently extract output energy. One possible way to circumvent this problem is to use intracavity pumping, but there is a limiting factor that is the maximum available gain of the pumping laser, that limits the maximum absortion that can be introduced in the pump laser cavity. A coupled cavities scheme is a solution to solve this problem. In this sense, this scheme was studied using a simple theoretical model. Two sets of experiments were performed, using LiF:F2 and KCl:T1°(1) color centers. In the first case, in which the LiF: F-2 centers were used only as saturable absorber, it was demonstrated that the coupled cavity is responsable for the temporal behavior of the main laser, and operation in the Q-switched mode was obtained, wi th pulses of 1 SJ..S duration. In the second case, KCl:Tl° (1) color centers are also laser active and simultaneous laser operation were achieved, in the Q-switched regime. The remarkable fact was that the pumping efficiency was close to the maximum theoretically allowed and the pulse duration was also totally dependent on the control cavi ty. In both cases, the pulse time duration was in good agreement with the theoretical predictions. The mode-locking regime in these scheme was also studied, using LiF: F-2 color centers, that has a decay time much longer than the cavity round trip time. By the reducing gain a partial modulation in the couple cavity scheme, we only observed a partial modulation of the laser power, indicating that other effects prevent the full modulation. In these case, the effective absortion used was 0,6 % .In order to explore the role of the saturable absorbers in the mode-locking regime, a active modulator was used to start and sustain the regime, besides the presence of the crystal inside the cavity. We clearly observed a change in the shape of the pulses from gaussian to hyperbolic secant squared that is a characteristic of the passivily mode-locked system. In the optimum case the pulse duration was reduced by a factor of 2,4.

Neste trabalho foram analisados 49 diamantes coloridos da coleção Luiz Paixão incorporados 1954 ao acervo do Museu de Geociências do IGc-USP. Os diamantes foram pesados, medidos, fotografados e alguns foram escolhidos para análise espectroscópica no UV-VIS com a finalidade de auxiliar no estudo de centros de cor e distinção sobre a origem da cor nos diamantes quanto esta ser natural ou artificialmente induzida. Pelo resultado da interpretação dos espectros obtidos, uma parte desta coleção de diamantes coloridos sofreu tratamentos de cor por irradiação, demonstrando que no Brasil na época da formação desta coleção já era possivel de encontrar diamantes tratados o que é um fato interessnte considerando os poucos reatores nucleares existentes na época. / This work presents results of an analysis of 49 colored diamonds from the Luiz Paixão Collection, donated 1954 to the Geological Museum of Geoscience Institute of University of São Paulo. They have been measured, photographed and some have been selected for detailed spectroscopic analysis by UV/VIS spectroscopy. By this method it is possible to detect if the color of the diamond is natural or produced by treatment. The presence of specific absorption peaks and their intensity in the spectrograms revealed that all blue and green diamonds indeed showed signs of treatment and their color is not natural. This is a very interesting fact and shows that already in times before the donation treated diamonds were apparently easily available in Brasil. Considering the paucity of nuclear reactors in the United States or in Europe in those times this result is very surprising.

Neste trabalho foram analisados 49 diamantes coloridos da coleção Luiz Paixão incorporados 1954 ao acervo do Museu de Geociências do IGc-USP. Os diamantes foram pesados, medidos, fotografados e alguns foram escolhidos para análise espectroscópica no UV-VIS com a finalidade de auxiliar no estudo de centros de cor e distinção sobre a origem da cor nos diamantes quanto esta ser natural ou artificialmente induzida. Pelo resultado da interpretação dos espectros obtidos, uma parte desta coleção de diamantes coloridos sofreu tratamentos de cor por irradiação, demonstrando que no Brasil na época da formação desta coleção já era possivel de encontrar diamantes tratados o que é um fato interessnte considerando os poucos reatores nucleares existentes na época. / This work presents results of an analysis of 49 colored diamonds from the Luiz Paixão Collection, donated 1954 to the Geological Museum of Geoscience Institute of University of São Paulo. They have been measured, photographed and some have been selected for detailed spectroscopic analysis by UV/VIS spectroscopy. By this method it is possible to detect if the color of the diamond is natural or produced by treatment. The presence of specific absorption peaks and their intensity in the spectrograms revealed that all blue and green diamonds indeed showed signs of treatment and their color is not natural. This is a very interesting fact and shows that already in times before the donation treated diamonds were apparently easily available in Brasil. Considering the paucity of nuclear reactors in the United States or in Europe in those times this result is very surprising.

CNPq, Capes e FINEP / Este trabalho descreve a produção e caracterização de guias de onda óticos em cristal de fluoreto de lítio (LiF) produzidos expondo o cristal a um feixe focalizado de um laser de femtosegundo, com o deslocamento do cristal na direção perpendicular ao eixo de propagação do feixe. A medida da emissão, sob iluminação específica, demonstra a presença de centros de cor dos tipos F2 e F3+ nas regiões do cristal expostas ao feixe focalizado do laser. As estruturas produzidas possuem incremento do índice de refração em relação ao índice de refração do cristal. Tais estruturas são caracterizadas em termos da sua morfologia usando microscopia convencional e confocal. A capacidade de guiamento de luz é investigada acoplando fontes laser com diferentes comprimentos de ondas. Os modos suportados são também analisados, bem como as perdas na propagação. A produção de guias de ondas de Bragg é testada acoplando uma fonte de luz branca e comparando seu espectro com o espectro que passa somente pelo cristal. A capacidade de guiamento das estruturas produzidas é confirmada pela análise dos perfis de campo próximo. Os guias suportam poucos modos e os incrementos de índices obtidos são da ordem de 10^-4. / This work describes the production and characterization of optical waveguides in lithium fluoride crystal (LiF) produced by exposing the crystal to a focused femtosecond laser beam, with the crystal displacement perpendicular to the beam. The measured emissions, with specific illumination, demonstrate the presence of color centers of types F2 and F+3 at the crystal regions exposed to the focused laser beam. The produced structures have increased refractive index relative to the crystal refraction index. Such structures are characterized in terms of their morphology using conventional and confocal microscopy. Their ability to guide light is investigated through coupling different laser light. The propagation modes supported by the guides are also estimated, as well as the propagation losses. The production of a Bragg grating waveguide is locked for by coupling a white light in the guides and comparing its spectrum with that passing only through the crystal. The guiding capacity of the structural changes produced is confirmed by the near-field profile analysis. The guides support few propagation modes and the obtained changes in the refractive index are in the order of 10^-4.