Orientador: Antonio Manoel Mansanares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-05T12:36:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VagnerLuizda_M.pdf: 2632810 bytes, checksum: 349b270849e09c9dfcac5d7edfeefa03 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os vidros dopados com semicondutores são objeto de grande interesse como materiais ópticos não lineares e estudos intensivos acerca dos efeitos de confinamento quântico e não linearidade ótica tem sido realizados. Apesar do grande interesse nas propriedades óticas desses materiais, os dados térmicos e opto-térmicos são ainda escassos e raros. Neste trabalho utilizamos a espectroscopia de lente térmica na configuração de modo descasado para determinar a difusividade térmica e o comportamento do coeficiente de temperatura do índice de refração dn/dT em amostras de vidros de borossilicato dopados com CdTe. As amostras estudadas foram vidros tratados termicamente a 540oC para períodos de 20, 65, 150, 255, 300, 360 e 480 min. Também foram realizados espectros fotoacústicos com estas amostras. Para os espectros fotoacústicos notamos que as amostras tratadas para 20 e 65 min são quase transparentes na faixa do visível, apresentando banda de absorção no ultra-violeta, característica de dielétricos tais como esses vidros. Para amostras tratadas a 150 min ou mais, aparece uma banda de absorção adicional no visível, e que se desloca para comprimentos de onda mais longos com o tempo de tratamento. Esta banda é consequência dos efeitos de confinamento quântico do elétron, associado à existência de nanocristais de CdTe no vidro. Os resultados de lente térmica mostraram os valores de difusividade térmica encontrados em função do tratamento térmico das amostras. Estes valores são próximos à difusividade térmica de vidros de borossilicato relatados na literatura e mostram uma diminuição pequena do parâmetro térmico para amostras tratadas para longos períodos. Este efeito pode ser causado pela perturbação na propagação de calor introduzida pelos pontos quânticos. O comportamento de dn/dT (em 632,8 nm) obtido das medidas de Lente Térmica, devidamente normalizados pelo Sinal Fotoacústico, mostrou clara correlação com a evolução das bandas de absorção em função da temperatura de tratamento, indicando que o efeito da modulação térmica se dá principalmente através do deslocamento da banda de absorção / Abstract: Glasses doped with semiconductors are of great interest as non-linear optical materials, and intensive studies on quantum confinement and non-linear optics in these structures have been carried out. Despite the importance of their optical properties, thermal and opto-thermal properties are still not well characterized in these materials. In this work we used the thermal lens technique to determine the thermal diffusivity and the behavior of the temperature coefficient of the refractive index, dn/dT, in CdTe quantum dots borosilacate glasses. Samples annealed at 540oC for 20, 65, 150, 255, 300, 360 and 480 min were investigated. Optical absorption spectra were also determined using photoacoustic technique. The photoacoustic spectra for the samples treated for 20 and 65 min did not show signifficant absorption in the visible range, presenting only the well known UV band of glasses. The samples treated for 150 min and further presented an additional band in the visible, which shifts up to long wavelengths with annealing. This band arises in the quantum confinement in the CdTe nanocrystals dispersed in the glass matrix. Thermal lens measurements allowed the determination of the thermal diffusivity of the samples as a function of the thermal treatment. The found values are in good agreement with literature data for borosilicate glasses, and present a slight decrease for samples treated for long periods. This decrease can be related to the perturbation introduced by the CdTe aggregates in the heat propagation. Finally, the behavior of dn/dT (at 632,8 nm) obtained through thermal lens measurements showed a net correlation with the evolution of the absorption bands with thermal treatment. This indicates that the effect of the thermal modulation is dominated by the shift of the absorption band to longer wavelengths / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Antonio Manoel Mansanares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-05T01:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soffner_MaxErik_M.pdf: 11770260 bytes, checksum: a38f679b7118b0715ab2398a3b6eab6d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os vidros dopados com semicondutores são objeto de grande interesse pois, em geral, apresentam fortes não-linearidades ópticas e tempos de resposta curtos, devido ao efeito de confinamento quântico que estes materiais apresentam. Neste trabalho, utilizamos a técnica de lente térmica para determinar a difusividade térmica ( a ) e o comportamento da variação do índice de refração com a temperatura ( dn/dT ) em vidros borossilicatos dopados com CdTe com diferentes tempos de tratamento térmico a 540 º C. Os resultados da lente térmica mostraram o aparecimento de um comportamento anômalo para altas intensidades do laser de excitação, que consiste numa queda do sinal para tempos de medida longos. Tal característica foi comprovada com outra técnica fototérmica, a do efeito miragem. Uma possível explicção para esse comportamento é a saturação dos níveis eletrônicos do ponto quântico. A supressão da respectiva banda de absorção reduz o índice de refração para freqüências mais baixas, dando origem a uma lente divergente, compatível com a queda observada no sinal / Abstract: Semiconductor doped glasses are of great interest because of their non-linear optical properties and short response time due to quantum confinement. In this work, we used the thermal lens technique to determine the thermal diffusivity (a ) and the behavior of the temperature coefficient of the refractive index (dn/dT ) in CdTe doped borosilicate glasses treated at 540 º C for different time intervals. The thermal lens measurements showed an anomalous behavior at high intensities of the excitacion beam, which consists in a signal reduction for long acquisition time. This characteristics was confirmed using another photothermal technique, namely, the mirage effect. One possible explanation for this behavior is the saturation of the electronic levels of the quantum-dot. The suppresion of a given absorption band reduces the refractive index at lower frequencies, thus originating a divergent lens, which is in agreement with the observed signal reduction / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-27T13:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PadilhaJunior_LazaroAurelio_D.pdf: 3832856 bytes, checksum: ee1e342cd7bc49e51127fe13ee9ed626 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nesta tese as propriedades ópticas lineares e não-lineares em pontos quânticos de semicondutores de band-gap diretos, CdTe e CdSe, são estudados em escala temporal de femtossegundos, especialmente aquelas propriedades importantes para aplicações em chaveamento totalmente óptico, como o tempo de resposta e a susceptibilidade de terceira ordem. Os processos de recombinação de elétrons fotoexcitados são investigados assim como seus tempos de resposta, usando um modelo teórico que considera a influência dos estados de armadilhas de superfície e da recombinação Auger. As propriedades ópticas não lineares de terceita ordem, absorção de dois fótons e efeito Kerr óptico, são estudados através de diferente técnicas experimentais: Z-scan, bombeio e prova e foto-luminescência excitada por dois fótons. Forte influência do tamanho dos nanocristais é observada, especialmente nos espectros de absorção de dois-fótons. Modelos teóricos baseados na aproximação de massa efetiva e no modelo p k de Kane são usados para descrever a influência do confinamento quântico nos processos de absorção de dois-fótons degenerados e não-degenerados. A importância da mistura das bandas de buracos é observada no ajuste teórico dos espectros de absorção de dois fótons. Finalmente, chaves totalmente ópticas operando por saturação de absorção e por controle de polarização são demonstradas para pontos quânticos de CdTe em matriz vítrea / Abstract: In this thesis the linear and non-linear optical properties of direct band-gap semiconductors, CdTe and CdSe, quantum dots are studied at femtosecond time scale, mainly those properties important for applications in all-optical switching such as response time and third order susceptibility. The photo-excited electron recombination processes are investigated as well their response time using a theoretical model considering the influence of the surface trapping states and the Auger recombination. The third order nonlinear optical properties, two-photon absorption and optical Kerr effect, are studied by different experimental techniques: Z-scan, pump and probe and two-photon induced photo-luminescence. Strong influence from the nanocrystals size is observed, especially on the two-photon absorption spectra. Theoretical models based on the effective mass approximation and Kane¿s p k model are used to describe the influence of the quantum confinement on the degenerate and non-degenerate two-photon absorption processes. The importance of the hole band mixing is easily seen from the two-photon absorption fitting. Finally, all-optical switching by absorption saturation and polarization control are demonstrated for CdTe quantum dots in doped glass / Doutorado / Propriedades Óticas e Espectroscopia da Matéria Condensada ; Outras Inter. da Matéria Com. Rad. e Part / Doutor em Ciências

Orientadores: Hugo Enrique Hernandez Figueroa, Gilberto Medeiros Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e da Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T03:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_AntonioCarlosTorrezande_M.pdf: 2536341 bytes, checksum: 2f6ebfc74e6b1e0305c7887d30758ce9 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo deste trabalho é construir uma instrumentação que permita a realização de ressonância de spin eletrônico (ESR) em amostras com baixo número de spins, como, por exemplo, pontos quânticos (QDs) auto-formados de InAs. Para isto, este trabalho se propõe em usar cavidades de microfita (MRs). Apesar do seu baixo fator de qualidade, MRs apresentam um alto fator de preenchimento, parâmetro diretamente relacionado com a sensibilidade. Assim, ao analisar como cada dimensão da cavidade influencia na sensibilidade e tendo em mente os outros requisitos da ESR a serem satisfeitos, a geometria final de uma cavidade em GaAs pode ser determinada. Fora a cavidade, todas as transições presentes no sistema foram avaliadas. Por fim, diversos sistemas de detecção foram testados e comprovaram a funcionalidade do sistema montado, completando a análise de todos os elementos de um espectrômetro de ESR / Abstract: The goal of this work is to build an electron-spin resonance (ESR) spectrometer with enhanced sensitivity in order to allow the measurement of samples with a small number of spins such as InAs self-assembled quantum dots (QDs). Here, it is proposed the use of microstrip resonators (MRs) to achieve this goal. Despite of its low quality factor, MRs have a very large filling factor, which boosts the signal-to-noise ratio (SNR) of the system. This way, the final geometry of a MR built on GaAs substrate was determined after fulfilling the requirements from the sensitivity as well as from the ESR. Besides that, all the transitions present in the system were assessed. By the end, some detection systems were tested and proved the working of the system built, completing the analysis of all the elements of a spectrometer / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

La thèse intitulée «Design, Synthesis and SupramolecularArchitectures of New Heterocyclic Compounds with PotentialApplications in Material Chemistry and Photovoltaic Conversion” eststructurée en cinq chapitres traitant de nouveaux: a)cyclopenta[c]pyrannes hétérocyclique; b)des propriétés fluorescentes; d) potentiels dispositifs de l'électroniquemoléculaire; d) donneurs moléculaires pour les photovoltaïquesorganiques et e) carbon‘quantum’dots électroluminescents.Le premier chapitre présente une étude des dérivéspseudoazulenique ayant une unité cyclopenta[porte sur leur synthèse, l'analyse structurale et leur comportement dansdes réactions de substitution électrophile pour obtenir des composésayant des propriétés fluorescentes.Le deuxième chapitre présentediastéréoisomères et l'étude de propriétés de fluorescencedérivés d’indenopyrone.Le troisième chapitre décrit la synthèse des nouvellesarchitectures basées sur l’unité cyclopenta[être modifiés structurellement par l'influence d'un stimulus chimiqueou électrochimique afin d'élaborer des potentiels dispositifs del'électronique moléculaire.Dans le quatrième chapitre, la synthèsedes propriétés électroniques des nouvelles molécucellules solaires organiques (OSC) ontLe cinquième et dernier chapitre décrit la passivation desdéfauts de surface des nanoparticules de carbone avec desmolécules organiques ou des polymères pour obtenir desnanoparticules de carbone photoluminescentse surnommé ‘quantum dots. / The thesis entitled “Design, Synthesis and SupramolecularArchitectures of New Heterocyclic Compounds with PotentialApplications in Material Chemistry and Photovoltaic Conversion” isstructured into five chapters concerning new: a) heterocycliccyclopenta[c]pyrans; b) indenopyrone derivatives with fluorescentproperties; c) potential devices of molecular electronics; d)donors for organic photovoltaics and e) electroluminescent carbon‘quantum’ dots.The first chapter presents a study of pseudoazulenederivatives having a cyclopenta[c]pyran unit. The survey comprises thesynthesis, structural analysis and reactivity towards electrophilicsubstitution in order to obtain fluorescent compounds.The second chapter deals with the separation odiastereoisomers and the study of fluorescent propertiesindenopyrone derivatives.The third chapter describes the synthesis of newarchitectures based on cyclopenta[c]pyran unit that can be structurallymodified by the influence of a chemical or electrochemical stimulus inorder to work as potential devices in molecular electronics.In the fourth chapter, the synthesis andelectronic properties of new molecular donors for organic solar cellswas described.The fifth and last chapter outlines the passivation of surfacedefects on carbon nanoparticles using small organic molecules orpolymers in order to obtain photoluminescent carbon nanoparticlesdubbed as carbon‘quantum’dots.