Orientador: Amir Ordacgi Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doretto_RicardoLuis_D.pdf: 962587 bytes, checksum: a729eefcb9bac18056fec4663804ec26 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho, foi desevolvido um método de bosonização para o gás bidimensional de elétrons, sujeito a um campo magnético uniforme e perpendicular, quando o fator de preenchimento é unitário (v = 1). Mostramos que as excitações elementares neutras do sistema, conhecidas como magneto excitons, podem ser tratadas aproximadamente como bósons. Em seguida, aplicamos o método para estudar o sistema interagente. Neste caso, o Hamiltoniano do sistema fermiônico é mapeado em um modelo bosônico interagente, cuja relação¸ de dispersão dos bósons é igual àquela anteriormente calculada por Kallin e Halperin. Além disso, o termo interagente leva a formação de estados ligados de dois bósons. Discutimos uma possível relação entre estas excitações e aquelas do tipo par skyrmion-antiskyrmion, de modo análgo ao encontrado para o modelo de Heisenberg ferromagnético. O limite semiclássico do Hamiltoniano bosônico interagente também é analisado e, aqui, o resultado encontrado está de acordo com aquele derivado a partir do modelo de Sondhi et al. para o quantum Hall skyrmion. O espectro de fotoluminescência do gás bidimensional de elétrons interagentes com v = 1 também foi calculado. Consideramos um modelo análogo àquele adotado para o estudo do problema do X-ray edge em metais, que foi resolvido analiticamente através de nosso método de bosonização¸. Calculamos os espectros de emissão das radiações¸ circularmente polarizadas à direita e à esquerda para as situações onde a distância entre os planos do gás de elétrons e do buraco da banda de valência é menor ou maior que o comprimento magnético. Para o primeiro caso, é mostrado que o espectro de fotoluminescência pode ser entendido como a recombinação do chamado estado excitônico com o buraco de valência, enquanto, para o segundo caso, o espectro observado está relacionado à recombinação de um estado constituído por um elétron de spin down ligado a n-ondas de spin. Este estado mostra-se bastante adequado para descrever o quantum Hall skyrmio n / Abstract: We develop a bosonization scheme for the two-dimensional electron gas in the presence of an uniform magnetic field perpendicular to the two-dimensional system when the filling factor is one (v = 1). It is shown that the elementary neutral excitations of this system, known as magnetic excitons, can be treated approxima-tely as bosons and the method is applied to the interacting system. It is shown that the Hamiltonian of the fermionic system is mapped into an interacting boso-nic Hamiltonian, where the dispersion relation of the bosons agrees with previous Kallin and Halperin calculations. The interacting term accounts for the formation of two-boson bound states. We also discuss a possible relation between these exci-tations and the skyrmion-antiskyrmion pair one, in analogy with the ferromagnetic Heisenberg model. The semiclassical limit of the interacting bosonic Hamiltonian is analyzed and it is shown that the results are in agreement with those derived from the model of Sondhi et al. for the quantum Hall skyrmion. The photoluminescence spectra of the interacting two-dimensional electron gas at v = 1 is also calculated. We consider a model similar to the one adopted to study the X-ray spectra of metals and solve it analytically using the bosonization method. We calculated the emission spectra of the right and left circularly polarized radiations for the situations where the distance between the two-dimensional electron gas and the valence band hole are smaller and greater than the magnetic length. For the former, it was shown that the polarized photoluminescence spectra can be understood as the recombination of the so-called excitonic state with the valence band hole whereas, for the latter, the observed emission spectra can be related to the recombination of a state constituted by a spin down electron bound to n-spin waves. This state seems to be a good description for the quantum Hall skyrmion / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:43:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Redigolo_MarcelaLeal_M.pdf: 13166565 bytes, checksum: d9bae77442c3de5cccb45f240921af01 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Apresentamos nesta dissertação um estudo das propriedades ópticas de vidros dopados com pontos quânticos de CdTe. Apresentamos espectros de absorção como função da temperatura e calculamos estes espectros considerando os alargamentos inomogêneo, devido à distribuição de tamanhos dos pontos quânticos, e homogêneo, devido principalmente às interações elétron-fônon. Os resultados mostram que a largura homogênea cresce conforme o tamanho dos pontos quânticos diminui. Obtivemos também distribuições de tamanhos com desvio percentual (dependendo da amostra) de 5,8% ou 6,0% para amostras crescidas por um processo de dois tratamentos térmicos. Nós também apresentamos neste trabalho medidas de fotoluminescência resolvida no tempo em uma escala de nanossegundos para pontos quânticos de CdTe em função da temperatura da amostra (20 K e 120 K). A fotoluminescência foi resolvida espectralmente e observamos dois picos, um dominante com um deslocamento Stokes em relação ao espectro de absorção e um pico menos intenso a mais baixa energia. Medimos os tempos de decaimento para várias energias nestes picos e obtivemos um comportamento exponencial com tempos de decaimento variando de 95 ns a aproximadamente um microssegundo. O pico mais intenso da fotoluminescência apresenta o tempo de decaimento mais rápido e está relacionado com recombinação banda-a-banda. Atribuímos o pico menos intenso da fotoluminescência, com tempos de decaimento mais lentos, a estados de armadilhas / Abstract: In this work we present a study of optical properties in CdTe quantum dots in doped glasses. We present absorption spectra as a function of temperature and we calculate these absorption spectra considering the inhomogeneous broadening due to the quantum dot size distribution and the homogeneous broadening, due mainly to electron-phonon interactions. The results show that the homogeneous width increases as the quantum dot size decreases. Also, we obtain size distributions with standard deviation (depending on the sample) of 5.8% or 6.0% for samples grown with a two-step heat-treatment. We also present time resolved photoluminescence measurements in a nanosecond time scale for CdTe quantum dots as a function of sample temperature (20 K and 120 K). We spectrally resolved the photoluminescence and we observe mainly two peaks, a dominant one with Stokes Shift in relation to the absorption spectra and a less intense one at lower energy. We measure the decay with decay times varyuing from 95 ns to about one microsecond. The photoluminescence most intense peak presents the faster decay time and is related to band-to-band recombination. We attribute the photoluminescence less intense peak with slower decay times to trap states / Mestrado / Física / Mestre em Física

Os compostos com estruturas peroviskitas (ABO3), em particular o PbTiO3 (PT), na sua forma cristalina mostram comportamento de um semicondutor com um “band gap” de energia de aproximadamente 3 eV. Na forma amorfa, estes materiais apresentam emissão de fotoluminescência na região do visível à temperatura ambiente quando preparados pelo método Pechini. Neste sentido decidiu-se pesquisar um método alternativo para a obtenção do PT nanoestruturado e amorfo a partir do PT cristalino. Tal nanoestrutura pode ser obtida por moagem mecânica de alta energia. O processamento por moagem de alta energia foi realizado em um moinho mecânico do tipo atritor. O acompanhamento estrutural e microestrutural da evolução da amorfização em função do tempo de moagem foi realizado por difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. A variação do tamanho dos cristalitos foi acompanhada através da análise do alargamento dos picos de difração de raios X. O fenômeno de fotoluminescência dos pós moídos foi acompanhado por meio do espalhamento Raman e de técnicas de absorção óptica (fotoluminescência e UV-Visível). Os resultados mostram que o processamento utilizado modifica a superfície das partículas, deixando num estado altamente desordenado. O alto grau de desordem estrutural é suficiente para gerar muitos estados eletrônicos localizados dentro do gap de energia. Isto resulta em um decaimento radiativo de transições eletrônicas, que possivelmente devem ser responsáveis pela fotoluminescência. Além disso, verificou-se que a eficiência do processo de moagem aumenta quando são usados esferas com tamanho reduzido, pois a área de contato entre a superfície da esfera e a amostra aumenta. Isto sugere que o processo de amorfização é provocado preferencialmente por cisalhamento.

Polímeros conjugados têm sido tema de várias pesquisas devido à sua potencial idade de aplicação em dispositivos optoeletrônicos. Esses materiais apresentam propriedades luminescentes que envolvem processos fotofísicos ainda pouco compreendidos devido à grande variedade morfológica assumida por suas cadeias poliméricas. Neste trabalho, apresentamos os resultados que evidenciam a influência da morfologia molecular (ordenamento e empacotamento) no estado final da polarização da luz emitida (luminescência) pelos filmes de poli(p-fenileno vinileno) (PPV). Foram preparados filmes de PPV com diferentes ordenamentos moleculares, obtidos a partir dos seguintes métodos e técnicas de montagem de filmes: Casting, Spin-Coating (SC), Langmuir-Blodgett (LB) e Self-Assembly (S.A). As propriedades ópticas dos filmes foram investigadas através das medidas de absorção (UV-VIS) polarizada, de fotoluminescência (PL) em diferentes temperaturas (10 K a 300 K) e da análise da polarização da luz emitida. As medidas ópticas de absorção e de emissão de luz polarizada revelaram que os filmes obtidos por Langmuir-Blodgett, Casting e SelfAssembly com estiramento mostraram-se anisotrópicos, emitindo luz com polarização na direção do estiramento ou de imersão (quando preparados por LB), independente da direção de polarização da luz de excitação. Os filmes obtidos por Casting e SpinCoating, por outro lado, mostraram-se isotrópicos, emitindo luz com polarização na direção da polarização da luz de excitação. Os resultados obtidos da medida da polarização da luz emitida evidenciaram a ocorrência de transferência de energia entre moléculas. Deste modo, utilizou-se a teoria de Forster (radiação dipolo-dipolo) para explicar os resultados obtidos para os diferentes filmes de PPV, permitindo correlacioná-la com as propriedades ópticas e com o ordenamento molecular dos filmes / Since the first report of polymer light-emitting diodes (PLEDs), there have been considerable efforts to understand the emission process in luminescent polymers. However, many aspects related to this process are still under investigation, as the influence of morphology assumed by the polymeric chains. In this work we studied the influence of the molecular morphology, as ordering and packing, on the polarized light emitting of poly(p-phenylenevinylene) - PPV films. It was obtained films with different molecular arrangements from different assembly techniques, as Casting, Spin-Coating (SC), Langmuir-Blodgett (LB), and Self-Assembly (S.A). The optical property was investigated by absorption spectroscopy (UV-VIS), photoluminescence spectra (PL), and polarized light-emitting. The optical measurements disclosed that LB-PPV films, Casting-PPV and S.A-PPV stretched films were optically anisotropic, where the direction of the light-emitting is the same of the stretched direction or dipping preparation. In the other hand, Casting-PPV and Spin-Coating did not have such behavior, i.e., the emitted polarized light propagated in the same direction of the polarization of the excitation light. These data acquired from the optical measurements indicate a relation between morphology and photophysical process involving energy transfer via Forster

Os materiais nanoparticulados têm atraído atenção considerável da comunidade científica, devido às propriedades excepcionais destes materiais, pois na maioria das vezes apresentam melhores propriedades tais como: magnéticas, ópticas, ponto de fusão, reatividade superficial, com relação às propriedades atribuídas aos pós ultra-finos. Neste trabalho o estudo de pós nanométricos foi feito para compostos de BaTi03 puro e dopado com Ni e Ti02. Os pós de BaTi03 dopado com Ni foram estudados para aplicação como pigmento, apresentando uma coloração verde e tamanhos de partículas entre 100 a 34 nm. O BaTi03 puro foi estudado a propriedade fotoluminescente à temperatura ambiente para o material desordenado, calcinado a 300, 350 e 400°C/20h. O material calcinado a 300°C/20h apresentou a melhor propriedade fotoluminescente. Para os pós de Ti02 foi estudada a propriedade fotoluminescente à temperatura ambiente na forma cristalina e desordenados, calcinados a 300°C por diferentes tempos 2, 8, 16, 20 e 24h, por diferentes temperaturas 250, 300, 350, 400, 450°/20h, calcinados a 800°/1h e 800°C/2h. A melhor propriedade fotoluminescente foi obtida para o material calcinado 300°C/20h. O Ti02 calcinado a 800°C/1h apresentou propriedade fotoluminescente a temperatura ambiente na região do visível e do infravermelho, enquanto o calcinado a 800°C/2h apenas na região do infravermelho. Para uma melhor compreensão das propriedades destes compostos foram realizados os cálculos mecânico-quântico para o BaTi03 cristalino e desordenado, BaTi03 dopado com Ni e para o Ti02 cristalino e desordenado. A correlação entre a parte experimental e os cálculos mecânico-quântico foram ferramentas de grande valor para uma análise mais concisa das propriedades fotoluminescentes e a influência da adição do dopante à rede cristalina / Materials in nanometric scale have attracted a considerable attention of the scientific community, due to the exceptional properties presented by these materials. These materials, in the majority of cases, present enhanced properties such as: magnetic and optical properties, melting point, superficial reactivity related to ultrafine powders. In this work, the study of nanosized powders was accomplished by the synthesis of pure BaTi03 compounds, Ni dopped BaTi03 and Ti02. The Ni dopped compounds were investigated as pigments, presenting a greenish color and partic1e size ranging from 34 to 100nm. On the other hand, the photoluminescent properties of undopped disordered Bati03 were studied at room temperature, being previously heat treated at 300, 350 and 400°C/20h. The material ca1cined at 300°C/20h presented the best response. The photoluminescent properties at room temperature of crystalline and disordered Ti02 were also investigated. The powders were heat treated at 300°C for 2, 8, 16, 20 e 24h, and different temperatures 250, 300, 350, 400, 450°C/20h, and finally, 800°C for 1 and 2h. Once again, the material calcined at 300°C/20h presented the best response. Ti02 treat at 800°C/1h presented photoluminescent properties at room temperature in the visible and infrared regions, while the powder c1acined at 800°C/1h presented photoluminescent properties only in the infrared region. Theoretical calculation was carried out for a better comprehension of the properties presented by the compounds. The correlation between the experimental part and the calculation was a very usefu1 tool for a more concise analysis of the photoluminescent properties and the influence of the addition of the dopant into the lattice

Um procedimento simples e eficiente para a síntese de uma nova classe de selenoésteres líquido-cristalinos 1a e 1b foi desenvolvida neste trabalho. Microscopia óptica de luz polarizada (MOLP), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raio-X demonstram que o selenoéster 1a, com uma cadeia alquílica curta, apresenta uma ampla mesofase nemática (ΔT = 110,7 ºC), enquanto o composto 1b com uma cadeia alquílica longa demonstra um rico polimorfismo. A seqüência de mesofases durante o aquecimento foi Cr→SmI→SmC→N→I, e I→N→SmC→SmI→SmX→Cr durante o resfriamento. Além disso, para o selenoéster 1b foi observada uma grande faixa de temperatura de 135,7 oC entre o cristal e a fase líquida isotrópica. Adicionalmente, UV-Vis, emissão de fluorescência e excitação no estado estacionário em solução foram aplicados de forma a caracterizar o comportamento fotofísico destes selenoésteres. Os compostos 1a e 1b são fluorescentes na região do azul, e apresentaram um deslocamento de Stokes em torno de 80 nm e 39 nm em diclorometano e dioxano, respectivamente. / A simple and efficient procedure for the synthesis of a new class of selenoesters 1a and 1b was developed. Polarized-light optical microscopy (POM), differential scanning calorimetry (DSC), and X-ray diffraction showed that the selenoester 1a with a shorter alkyl chain displayed a wide nematic range (ΔT = 110.7 ºC), while 1b with a longer alkyl chain posses a rich phase polymorphism: Cr→SmI→SmC→N→I mesophase sequence during heating cycle and I→N→SmC→SmI→SmX→Cr transition on cooling. For 1b, a large range of temperature of the 135.7 ºC from crystal to isotropic phase can be observed. In addition, UV-Vis, steady-state fluorescence emission and excitation spectra in solution were also applied in order to characterize their photophysical behaviour. Compounds 1a and 1b are fluorescent in the blue region and present a Stokes’ shift at around 80 nm and 39 nm in dichloromethane and dioxane, respectively.

Um procedimento simples e eficiente para a síntese de uma nova classe de selenoésteres líquido-cristalinos 1a e 1b foi desenvolvida neste trabalho. Microscopia óptica de luz polarizada (MOLP), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raio-X demonstram que o selenoéster 1a, com uma cadeia alquílica curta, apresenta uma ampla mesofase nemática (ΔT = 110,7 ºC), enquanto o composto 1b com uma cadeia alquílica longa demonstra um rico polimorfismo. A seqüência de mesofases durante o aquecimento foi Cr→SmI→SmC→N→I, e I→N→SmC→SmI→SmX→Cr durante o resfriamento. Além disso, para o selenoéster 1b foi observada uma grande faixa de temperatura de 135,7 oC entre o cristal e a fase líquida isotrópica. Adicionalmente, UV-Vis, emissão de fluorescência e excitação no estado estacionário em solução foram aplicados de forma a caracterizar o comportamento fotofísico destes selenoésteres. Os compostos 1a e 1b são fluorescentes na região do azul, e apresentaram um deslocamento de Stokes em torno de 80 nm e 39 nm em diclorometano e dioxano, respectivamente. / A simple and efficient procedure for the synthesis of a new class of selenoesters 1a and 1b was developed. Polarized-light optical microscopy (POM), differential scanning calorimetry (DSC), and X-ray diffraction showed that the selenoester 1a with a shorter alkyl chain displayed a wide nematic range (ΔT = 110.7 ºC), while 1b with a longer alkyl chain posses a rich phase polymorphism: Cr→SmI→SmC→N→I mesophase sequence during heating cycle and I→N→SmC→SmI→SmX→Cr transition on cooling. For 1b, a large range of temperature of the 135.7 ºC from crystal to isotropic phase can be observed. In addition, UV-Vis, steady-state fluorescence emission and excitation spectra in solution were also applied in order to characterize their photophysical behaviour. Compounds 1a and 1b are fluorescent in the blue region and present a Stokes’ shift at around 80 nm and 39 nm in dichloromethane and dioxane, respectively.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-11-06T17:47:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_ProcessamentoInvestigaçãoPropriedades.pdf: 5883288 bytes, checksum: 206b425b0924f4c272a7fc8be2cc3cca (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T11:51:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_ProcessamentoInvestigaçãoPropriedades.pdf: 5883288 bytes, checksum: 206b425b0924f4c272a7fc8be2cc3cca (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-07T11:51:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_ProcessamentoInvestigaçãoPropriedades.pdf: 5883288 bytes, checksum: 206b425b0924f4c272a7fc8be2cc3cca (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho, foram investigadas a produção de eletrocerâmicas do tipo LnMO4 e Ln3MO7, onde “Ln” se refere aos íons lantanídeos e “M” aos metais pentavalentes Nb, Ta ou Sb. A presença de íons terras raras em qualquer que seja a classe do material tem despertado grande interesse científico e econômico devido à potencialidade das propriedades desses elementos e à crescente demanda por materiais de alta tecnologia. Os compostos foram, em sua maioria, produzidos por reação no estado sólido, com exceção da série Ln3NbO7, onde se utilizou reação via sais fundidos. O estudo detalhado do processamento de ambos os grupos (MO43- e MO73-) se fez necessário, uma vez que estas são as fases mais estáveis resultantes da mistura dos óxidos precursores e coexistem em muitas das etapas da síntese. Este fato, juntamente com o grande número de polimorfos exibidos por essa classe de eletrocerâmicas, torna o domínio do processamento fundamental para a obtenção de fases puras e cristalinas. Através da investigação do processamento destes materiais, os parâmetros adequados para obtenção de cada uma das fases, assim como de alguns polimorfos, puderam ser estabelecidos. Dentre a extensa gama de aplicações destes compostos, grande parte está relacionada ao fenômeno da luminescência que ocorre devido às transições f-f, uma característica inerente aos elementos lantanídeos. Como cada uma das propriedades está intimamente relacionada à estrutura cristalina do material, os resultados obtidos viabilizaram a correlação entre os parâmetros de processamento e as propriedades estruturais e ópticas exibidas por esses materiais. As amostras produzidas foram caracterizadas utilizando técnicas como a difração de raios X (DRX e DRXS), espectroscopia vibracional Raman e espectroscopia de fotoluminescência (FL). A caracterização estrutural básica se deu através da DRX e Raman, enquanto o potencial óptico das amostras foi investigado pelas medidas de FL. A geração de segundo harmônico (GSH) também auxiliou na determinação das estruturas cristalinas dos compostos Ln3MO7, onde a distinção entre os grupos espaciais foi mais complexa. O fato de se ter trabalhado com diferentes lantanídeos possibilitou um maior entendimento do comportamento estrutural e dos fenômenos decorrentes da mudança do cátion Ln3+ na matriz cerâmica onde ele está inserido. Divergências na literatura com relação à estrutura de alguns desses compostos também foram esclarecidas. _______________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work investigates the production of electroceramics LnMO4 and Ln3MO7, where “Ln” are lanthanide ions and “M” are pentavalent metals Nb, Ta or Sb. The presence of rare earth ions in this class of materials has attracted great scientific and economic interests due to the potential properties of these elements and the growing demand for high-tech materials. The compounds were mostly produced by solid state reactions with the exception of the Ln3NbO7 series, which were synthesized by molten-salt reactions. The detailed study of the processing for both groups of ceramics (MO43- and MO73-) was necessary since these phases are the most stable from mixture of the precursor oxides and coexist in many stages of the synthesis. This fact, along with the large number of polymorphs exhibited by this class of electroceramics, turns the domain of processing essential for obtaining pure and crystalline phases. Through the investigation of the processing of these materials, the appropriate parameters to obtain each crystalline phase, as well as some chosen polymorphs, could be established. Among the wide range of applicability of these compounds, the great majority is related to luminescence phenomenon that occurs due to f-f transitions, which is an inherent characteristic of lanthanides. Once each property is closely related to the crystalline structure of the material, the obtained results allow us to correlate the synthesis parameters with the structural and optical properties exhibited by them. The produced samples were characterized using techniques such as X-ray diffraction (XRD and SXRD), Raman and photoluminescence (PL) spectroscopies. The basic structural characterization was made by XRD and Raman measurements while the optical potential of the samples was investigated by PL measurements. The second harmonic generation assisted in the determination of the crystal structures of the compounds Ln3MO7, where the distinction among the space groups is a more difficult task. Our study focusing many different lanthanides allow us a better understanding of the structural behavior and other phenomena arising from the change of the rare earth cation in the ceramic host. Disagreements in the literature regarding the structure of some of these compounds have also been clarified.

Um procedimento simples e eficiente para a síntese de uma nova classe de selenoésteres líquido-cristalinos 1a e 1b foi desenvolvida neste trabalho. Microscopia óptica de luz polarizada (MOLP), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de raio-X demonstram que o selenoéster 1a, com uma cadeia alquílica curta, apresenta uma ampla mesofase nemática (ΔT = 110,7 ºC), enquanto o composto 1b com uma cadeia alquílica longa demonstra um rico polimorfismo. A seqüência de mesofases durante o aquecimento foi Cr→SmI→SmC→N→I, e I→N→SmC→SmI→SmX→Cr durante o resfriamento. Além disso, para o selenoéster 1b foi observada uma grande faixa de temperatura de 135,7 oC entre o cristal e a fase líquida isotrópica. Adicionalmente, UV-Vis, emissão de fluorescência e excitação no estado estacionário em solução foram aplicados de forma a caracterizar o comportamento fotofísico destes selenoésteres. Os compostos 1a e 1b são fluorescentes na região do azul, e apresentaram um deslocamento de Stokes em torno de 80 nm e 39 nm em diclorometano e dioxano, respectivamente. / A simple and efficient procedure for the synthesis of a new class of selenoesters 1a and 1b was developed. Polarized-light optical microscopy (POM), differential scanning calorimetry (DSC), and X-ray diffraction showed that the selenoester 1a with a shorter alkyl chain displayed a wide nematic range (ΔT = 110.7 ºC), while 1b with a longer alkyl chain posses a rich phase polymorphism: Cr→SmI→SmC→N→I mesophase sequence during heating cycle and I→N→SmC→SmI→SmX→Cr transition on cooling. For 1b, a large range of temperature of the 135.7 ºC from crystal to isotropic phase can be observed. In addition, UV-Vis, steady-state fluorescence emission and excitation spectra in solution were also applied in order to characterize their photophysical behaviour. Compounds 1a and 1b are fluorescent in the blue region and present a Stokes’ shift at around 80 nm and 39 nm in dichloromethane and dioxane, respectively.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Dentre as fontes de energia renovável, a energia solar tem se mostrado como uma alternativa sustentável e economicamente viável. Neste contexto a geração de energia através de processos fotovoltaicos tem sido uma das áreas de pesquisa mais estudadas no mundo. O heterocíclo benzotiadiazol (BTD) é conhecido por possuir características inerentes, tais como formar estruturas bem ordenadas, ser um grupo aceptor de elétrons e ter derivados que são normalmente bons fluoróforos. Entretanto poucos estudos existem a respeito da relação entre estrutura e atividade destes heterocíclos. Neste trabalho foi realizada a síntese e caracterização do sistema 5,5'-Bis[benzo(1,2,5)tiadiazol] (Bi-BTD). Foi explorada a rota sintética para a obtenção de dois novos derivados deste heterocíclo no intuído de verificar propriedades semelhantes à de seu homólogo, mono-benzotiadiazol. Ambas as estruturas foram planejadas de modo a conterem a unidade Bi-BTD como unidade aceptora de elétrons, acoplada a um grupo doador de elétrons através de sistemas π-conjugados do tipo (A-π-D), formando com a unidade doadora derivada do alcoxibenzeno o composto final (10) 7-{[4-(dodeciloxi)fenil] etinil}-5,5'-bibenzo[1,2,5]tiadiazol, e com a unidade doadora derivada do tetrazól o composto final (11) 7-{[4-(2-dodecil-tetrazol-5-il)fenil]etinil}-5,5'-bibenzo[1,2,5]tiadiazol. As estruturas foram planejadas de forma a apresentarem propriedades fotoluminescentes, possuírem planaridade e boa solubilidade em compostos orgânicos. Os compostos sintetizados foram caracterizados por, técnicas de Infravermelho (FTIR) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) e de carbono (RMN 13C). As propriedades térmicas dos compostos foram avaliadas por análise termogravimétrica (TGA). As propriedades elétricas por eletroquímica de voltametria cíclica, e as propriedades luminescentes e fotofísicas por análise dos espectros de absorção e emissão em UV-Vis. Os compostos finais apresentaram estabilidade térmica superiores aos 155º C, rendimentos quânticos da ordem de (Φf= 0,39 e 0.42), com picos de absorção e emissão máximos na região do UV-Vis entre 314 e 471 nm. Os resultados demonstraram que os compostos sintetizados apresentaram potencialidade para aplicações em dispositivos opto-eletrônicos, como células solares orgânicas.