Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9771925 bytes, checksum: 18e09223967768516f9115888a6485b4 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The ability to manipulate the adsorption process is very desirable. The possibility of understanding and eventually modifying the underlying mechanism is an intriguing task in fundamental physics as well as useful for applications. Indeed, the ability to control the adsorption processes is motivated by the control of thin film growth, by exploring ways to transfer patterns to a surfaces in development of microelectronics, as well as by constructing nanometer-scaled structures which are very important in the development of quantum devices. A first theoretical proposal (De Silans et al. 2006) has been done on controlling the adsorption of cold alkali atoms in dielectric surfaces using laser light. In 2007, Balykin and co-workers (Afanasiev et al. 2007) demonstrated laser-induced adsorption of hot atoms on a surface. They reported that sending a powerful near resonant laser to the interface between a dielectric surface and an alkali vapour leads to the formation of a metallic thin film, and demonstrated the possibility of using such a technique for sub-micrometer lithography. The aim of this work is to systematically study the process of laser induced hot atomic cesium vapor adsorption so as to understand the underlying mechanism as well as to control the process. We monitor the rate of a thin film growth during an induced adsorption process onto a characterized crystalline surface (sapphire) for a prescribed set of experimental conditions in order to be able to decipher, at the atomic level, the rules governing the evolution of the growth (physisorption or chemisorption), and to explore ways to tailor the film shape (lithography). To probe the film growth, we detect the transmission of a He:Ne laser, thus monitoring the time evolutionof the film's thickness. In this way we obtain the growth rate as a function of experimental parameters (vapour density, laser frequency and power and surface temperature). The data obtained we used to model the physical processes involved in the light-induced adsorption. / A compreensão do mecanismo de adsorção tem sua importância tanto do ponto de vista fundamental, no que concerne a identificação das interações átomo e superfície, como também tem um forte apelo tecnológico. Controlar o processo de adsorção é motivado, por exemplo, pelo controle do crescimento de filmes finos, explorando maneiras de transferir padrões espaciais para uma superfície particularmente visando á litografia, com aplicações evidentes em microeletrônica. Com essa motivação geral estudamos nessa tese processos de interação de átomos com superfícies dielétricas na presença de lasers ressonantes. Uma primeira proposta de um mecanismo para controlar, via laser, o processo de adsorção de átomos alcalinos frios em uma superfície dielétrica foi apresentado em (De Silans et al. 2006). Em 2007, Balykin e colaboradores (Afanasiev et al. 2007) observaram o processo de adsorção de átomos alcalinos de um vapor térmico sobre uma superfície dielétrica. Eles relataram que incidindo um laser quase ressonante na interface dielétrico vapor alcalino formava-se um filme fino metálico e demonstram também a possibilidade de usar tal técnica para litografia sub-micrométrica. O objetivo desse trabalho é estudar sistematicamente o processo de adsorção induzida por laser de vapor atômico de césio térmico em uma superfície dielétrica, para compreender o mecanismo do processo que abre a possibilidade do controle desse processo de litografia. Desta forma, nós monitoramos a taxa de crescimento do filme em uma superfície de safira para um conjunto de condições experimentais com a finalidade de ser capaz de decifrar, no nível atômico, as regras que governam o crescimento do filme, e explorar maneiras de manipular o perfil do filme. Para sondar o crescimento do filme, nós monitoramos a transmissão de um laser não ressonante. Desta maneira, obtemos a taxa de crescimento do filme em função dos parâmetros experimentais (densidade do vapor, frequência e potência do laser e a temperatura da superfície). Os dados obtidos foram usados para modelar o processo físico envolvido, que nos permite descrever de forma bastante completa, as etapas desse processo de adsorção induzida por laser. Além desse estudo sistemático da adsorção induzida por laser, fizemos durante o desenvolvimento desse trabalho uma série de estudos de técnicas para a estabilização de laser semicondutores em uma transição atômica.