Orientador: Margarita Ballester Ferreira Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T18:47:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedroso_CarmenBeatriz_D.pdf: 2001841 bytes, checksum: e96c3ce72586cd40329222d3ad8bbc94 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Foi feito um estudo das propriedades ópticas de materiais compostos constituídos por uma matriz dielétrica hospedeira, de função dielétrica eh = 1.0; 2.99; 6.0, na qual encontram - se dispersas partículas de metais tipo elétron livre (Ag ou Cu) através do modelo de Maxwell-Garnett. A função dielétrica dos materiais compostos apresenta uma região anômala quando as transições interbandas das partículas metálicas ocorre após a freqüência de ressonância (e1j @ - 2eh) onde e1j é a parte real da função dielétrica das partículas metálicas e eh é a função dielétrica da matriz dielétrica. Nestes casos o modelo de osciladores de Lorentz foi usado para analisar o comportamento óptico do material composto. Para cada material composto os parâmetros de Lorentz foram calculados e discutidos / Abstract: The dielectric functions of composite materials consisting of free electron type metal particles (Ag or Cu) and a dieletric host material with eh = 1.0; 2.99; 6.0 are calculated using the Maxwell-Garnett model. These functions present an anomalous region when the interband transitions of the metal particles are in the high frequency side of the resonance frequency (e1j @ -2eh). In this case the optical behaviour of the composite material is analysed using the Lorentz oscillator model. For each composite material the Lorentz parameters are calculated and discussed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

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Resumo

Orientador: Eliermes Arraes Meneses / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T11:07:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JoseBrasBarretode_D.pdf: 2128248 bytes, checksum: 1d576942bf4ef72cea20fa8f5ee0ccee (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho estudamos as propriedades ópticas de excitons e de aceitadores de Be, confinados num sistema de múltiplos poços quânticos de GaAS/Ga0.7AlO.3As, usando as técnicas de fotoluminescência e fotoluminescência de excitação. Observamos a emissão relacionada aos excitons ligados os quais acreditamos estar ligados a defeitos ionizados localizados na interface. A dimensão lateral média das microrugosidades das interfaces foi determinada usando medidas de magneto-fotoluminescência e a aplicabilidade do modelo de Singh-Bajaj foi testada. Analisamos o efeito de ilhas planas e extensas, presentes na interface, sobre as energias de ligação e as energias dos estados excitados dos aceitadores de Be confinados. Calculamos, ainda, a forma de linha da fotoluminescência, associada à transição "free-to-bound", comparando com nossos resultados experimentais / Abstract: In this work we have studied the optical properties of excitons and Be acceptors, confined in a GaAS/Ga0.7AlO.3As multiple quantum well system, using photoluminescence and photoluminescence excitation techniques. We observed na emission related to the bound excitons which we believe are bound at the ionized interface defects. The average lateral dimensions of interface microroughness was determined from magneto-photoluminescence measurements and the applicability of the Singh-Bajaj's model was tested. We have performed an analysis of the effect of flat islands, localized at interfaces, on the binding energies and excited states energies of the confirmed Be acceptors. Also, we have calculated the photoluminescence line shape, associated to the free-to-bound transition, and confronted it with our I experimental results / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Cesar Costapinto Santana, Fernando Galembeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beppu_MarisaMasumi_M.pdf: 4611492 bytes, checksum: 3cb2bd49fa64c4016767bd4d593bd5c3 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Muitos esforços têm sido feitos para se conseguir um sucedâneo do dióxido de titânio, que é considerado o melhor pigmento branco existente, tanto por razões econômicas como pelas exigências de adoção de tecnologias menos poluentes e de menor risco. Este trabalho trata da obtenção e caracterização de fosfatos de alumínio amorfos e de seu uso como pigmento branco em tintas látex (de PVAC, poli (acetato de vinila, ou estireno-acrílico). A mistura de soluções aquosas de hidróxido de amônio, fosfato de sódio monobásico e nitrato de alumínio produz fosfatos de alumínio não este quilométricos, que foram caracterizados por: espectrofotometria de IV, difratometria de raio-X, análise elementar, análise térmica, microscopia (eletrônica de transmissão e varredura, e ótica) e medidas eletroforéticas. Observou-se que várias relações P:AI podem ser obtidas nestes compostos, que podem assim, apresentar características bastante diversificadas. São verificados desde comportamento refratário (relação P:AI <1,0) até o amolecimento das partículas de pó nas temperaturas superiores a 450°C (P:AI >1,0). As partículas de fosfato de alumínio amorfo podem apresentar vazios em seu interior, o que produz múltiplas interfaces sólido-ar, que por sua vez, conferem-lhes alta capacidade de espalhamento de luz. Estas partículas podem ser usadas como pigmento com bom poder de cobertura, mesmo que o sólido apresente um baixo índice de refração. Esta tese demonstra a obtenção destes vazios internos por duas vias: 1) Tratamento térmico: Aquecendo-se partículas de fosfato de alumínio, ocorre um amolecimento da matriz junto com a liberação de vapores que podem ser aprisionados no interior das partículas, em forma de bolhas; 2) Auto-opacificação em filmes (ín sítu): durante a secagem do filme de tinta contendo partículas de fosfato de alumínio, formam-se estruturas ocas com elevado poder de espalhamento de luz. Isto é atribuído à secagem diferencial entre a superfície e o interior do pigmento, que provoca o aparecimento de trincas e múltiplas interfaces com grandes descontinuidades de índice de refração. No primeiro caso, obtém-se partículas opacas e no segundo, filmes opacos. Medidas de refletância de filmes de látex pigmentados com fosfato de alumínio mostram que estas partículas podem ser usadas como pigmento branco, substituindo-se o rutilo em até 80%, sem perda significativa do poder de cobertura / Abstract: Many efforts have been expended in order to obtain replacements or alternatives for titanium dioxide, which has a strong ability to backscatter visible light. This is due to the current need for more economical and technologically "clean" materials. This dissertation describes the preparation of amorphous aluminum phosphate, characterization and use as a white pigment in latex paints. The admixture of aqueous solutions of aluminum nitrate, sodium dihydrogen phosphate and ammonium hydroxide yields non-stoichiometrical aluminum phosphates, which were characterized by: IR spectrophotometry; X-ray diffractometry; transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and optical microscopy; electrophoretical measurements and elemental, thermal and thermalconductimetric analyses. A broad range of P:AI ratios can be noticed in the precipitates, which display different thermal characteristics: some are refractory up to 1000oe (P:AI ratio <1.0), others soften under heating to 450oe (P:AI ratio >1,0). The aluminum phosphate particles display voids in the bulk, which are responsible for the refractive index heterogeneity within the particles, imparting them the ability to backscatter light. These particles can be used as a pigment, even though they have a low refractive index. This work describes the formation of these internal voids by two different ways: 1) thermal treatment: the volatilization of water (and other volatile substances) within a viscoelastic matrix (at the heating temperature used) forms closed cells in the particles; 2) self-opacification within films (in situ): during the drying of the paint film containing aluminum phosphate particles, there is the formation of a rigid externallayer around the particles (resulting from the faster drying at the surface than in the bulk). Further bulk condensation induces the formation of cracks and voids. In the first case, the result is opaque particles; in the second case, opaque films are obtained. Reflectance measurements of latex films pigmented with aluminum phosphate show the ability of these particles in replacing about 80% of rutile volume, without loosing significant opacity of the film / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Luiz Carlos Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MartinezMarmolejo_Edgar_M.pdf: 2616418 bytes, checksum: 71bdfb87f3875fcd08e52b93dce7810b (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Descrevemos neste trabalho de tese, a síntese e a caracterização de vidros com baixa freqüência de fonons da família dos chalcogênicos 0,3La2S3-0,7Ga2S3 Será descrito o método de fusão em cadinho de carbono vítreo selado em ampola de quartzo com vácuo na faixa de 3 x 10-6 Torr. Através da difratometria de raio-X, não se observou a presença de cristalizações na fase vítrea, tanto em amostras dopadas com sulfeto de terra rara, com amostras sem esta dopagem. Foram medidas diversas propriedades e avaliados os parâmetros de Sellmeier, que por sua vez permitiu encontrar a dispersão de índice de refração linear . As propriedades térmicas mais importantes como as temperaturas de transição vítrea, temperatura de cristalização e temperatura de fusão foram caracterizadas pela análise térmica diferencial. Por intermédio da dilatometria conseguimos medir a temperatura de transição vítrea dilatométrica e o coeficiente de expansão térmica. Os dados encontrados foram comparados com os encontrados na literatura. Amostras com esta composição foram dopadas com Dy2S3 as características de absorção, emissão foram medidas pela espectroscopia eletrônica e espectroscopia de fluorescência respectivamente. Através da espectroscopia Raman e infravermelho, constatou-se que estes vidros apresentam baixas freqüências de fonons com a particularidade de sua estrutura ser composta de tetraedros de GaS4. Esta afirmação foi confirmada pela espectroscopia infravermelho de pó. Com a espectroscopia infravermelho de lâmina constatou-se que este vidro apresenta corte em 10 m m, sendo portanto um vidro infravermelho. Por intermédio dos três parâmetros de Sellmeier, conseguiu-se obter a dispersão material em função do comprimento de onda, apresentando dispersão nula em 2,04 m m. Por intermédio de avaliações teóricas utilizando modelos de Lines e de Bolling, conseguiu-se avaliar os valores dos coeficientes de índice de refração não linear, onde conseguimos realizar comparações entre os dois modelos, encontrando um dos mais altos valores no campo dos vidros Concluiu-se que estes vidros apresentam altas potencialidades para serem aplicados como amplificadores na janela óptica de 1300 nm e também como dispositivos chaveadores ópticos para serem aplicados no campo da óptica não linear / Abstract: In this thessi's work we describe the synthesis and characterization of glasses of chalcogenide family 0,3La2S3-0,7Ga2S3 with low phonons frequencies, so as the melting method in a vitreous carbon crucible sealed inside a si1ica tube with a cacuum at the range of 3 x 10-6 Torr. Several properties were measured like Sellmeier parameters, what allowed us to find the linear refractive index dispersion. The more important thermal porperties, like vitreous transition temperature, crystallization temperature and melting temperature were characterized by means of differential thermal analysis (DTA). With the dilatometry we measured the dilatometric vitreous transition temperature and the thermal expansion coefficient. The data found were compared to the data mentioned in literature. Samples with the composition above were doped with Dy2S3 and the absorption characteristics were measured by electronic spectroscopy. With Raman and infrared spectroscopy we stated that these glasses present low phonons frequencies and structure composed by GaS4 tetrahedra1s. This statement was confirmed by infrared powder spectroscopy. With the plate infrared spectroscopy we saw that this glass presents IR cut off at 10 m m, constituting an infrared glass. We also measured the material dispersion in function of wavelength, with showed zero dispersion at 2,04 m m By means of theoretical evaluations using Lines and Bolling models we determined the non linear refractive index coefficient values by comparison with both models; we found one of the highest values in the glasses field. We concluded that these glasses presented high potentiality to be applied in the field of optical fibers, so as amplifiers around 1,3mm and also optical switch devices to non linear optics / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Zoraide P. Arguello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-23T17:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serra_TheresinhadeJesusBarreto_M.pdf: 910008 bytes, checksum: 1f1827b194ef3a17b4dea34a5620482c (MD5) Previous issue date: 1972 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Fernando Iikawa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-08-02T02:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tudury_HeloisaAndradedePaula_M.pdf: 2460328 bytes, checksum: a3be30d81a490ff71b29d80aaf37993f (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo:Estudamos a transição de gap direto-indireto em poços quânticos de dopagem modulada de camadas tensionadas de In1-xG axAs/InP. As amostras analisadas foram crescidas por LP-MOCVD. Os poços quânticos têm largura de 6 nm com concentrações de gálio entre x = 0.47 e 0.60. O objetivo da dissertação foi analisar a evolução da estrutura de banda em função da concentração de Ga por medidas ópticas. Realizamos medidas de fotoluminescência com a temperatura da amostra variando entre 2 e 100 K. Observamos que a forma de linha de fotoluminescência é bastante sensível à composição de Ga na liga. Cálculos teóricos baseados no hamiltoniano de Luttinger-Kohn explicam qualitativamente esse comportamento dos espectros, mostrando que realmente há influência da estrutura de bandas nos mesmos. Nos dados experimentais também observamos efeitos de localização possivelmente provenientes da flutuação do potencial da liga, rugosidade das interfaces e defeitos criados pela presença da tensão intrínseca. Realizamos também medidas de fotoluminescencia na presença de uma pressão biaxial externa, utilizando uma célula de pressão baseada na deformação de placa construída em nossos laboratórios, para verificar se o comportamento observado nos espectros de fotoluminescência em diferentes amostras é realmente devido a mudança na estrutura de banda. Os espectros de fotoluminescência medidos na presença de pressão externa mostram realmente as mesmas características - variação na forma da linha de emissão - atribuídas a mudança de gap direto para indireto à medida que aumenta a pressão externa, efeito equivalente àquele decorrente do aumento da concentração do Ga em diferentes amostras. Isso fortalece a nossa interpretação de que o efeito da estrutura de bandas é um dos responsáveis pelo comportamento apresentado nos espectros de fotoluminescência. Este trabalho abre a possibilidade de realizar estudos de efeitos dependentes da estrutura de bandas em poços quânticos aplicando pressão biaxial externa / Abstract:We have studied the direct-to-indirect gap transition in strained-layer modulation-doped In1-xGaxAs/InP quantum wells. The samples were grown by LP-MOCVD. The quantum wellthickness is 6 nm and their Ga content was varied from x = 0.47 to 0.60. Our purpose is to study the influence of Ga content variation on the band structure by optical measurements. Photoluminescence measurements were performed under temperatures varying from 2 to 100K. We have observed that the photoluminescence line shape is very sensitive to the Ga composition in the alloy. Theoretical calculations based on Luttinger-Kohn Hamiltonian explain qualitatively the behavior of the photoluminescence spectra, showing the influence of the valence band structure on them. Our experimental data also show localization effects, possibly arose from the alloy potential fluctuation, interfaces roughness and defects created due to the built-in strain. We also carried out photoluminescence measurements under an externally applied biaxial strain, using a pressure cell based on a plate bending method, in order to verify whether the behavior observed in photoluminescence spectra in different samples is due to the band structure effects. The photoluminescence spectra measured in the presence of an external strain show similar behavior to those observed when the Ga concentration is changed in different samples due to the changing the band structure from direct to indirect-gap. This result reinforces that the band-structure effect is responsible for the behavior observed in photoluminescence spectra. This work opens the possibility of further research on the band-structure dependent effects on quantum wells under externally applied biaxial strain / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Redigolo_MarcelaLeal_D.pdf: 5159707 bytes, checksum: 8653f6859b53bf04e96ab92793408116 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nos últimos anos, os efeitos de confinamento quântico em nanocristais semicondutores têm atraído um interesse significante devido as suas novas propriedades ópticas e também o grande potencial para aplicações em dispositivos fotônicos. Nesta dissertação, nós estudamos as propriedades ópticas, dependentes da distribuição de tamanhos, de nanocristais semicondutores (ou pontos quânticos) em matriz vítrea. Discutimos os efeitos de confinamento quântico destes nanocristais através de medidas ópticas como absorção, fotoluminescência(PL) e fotoluminescência de excitação (PLE), em função da temperatura da amostra. Os espécimes estudados são pontos quânticos de Telureto de Cádmio(CdTe), crescidos através de processos de tratamento térmico. Os resultados experimentais para os espectros de absorção são comparados ao espectros calculados considerando as transições de energia de um modelo esférico k-p. O alargamento inomogêneo, devido à distribuição de tamanhos dos pontos quânticos, e o alargamento homogêneo, devido principalmente à interação elétron-fônon, também foram considerados nos cálculos. Comparando os espectros medidos e calculados os resultados mostram que o alargamento homogêneo aumenta à medida que diminui o raio do nanocristal, indicando um aumento da interação elétron-fõnon para pontos quânticos menores. As amostras apresentam distribuições de tamanho bem estreitas, com desvio padrão de 5,8 %. As medidas de fotoluminescência de excitação foram comparadas aos espectros de absorção e também analisadas a partir do mesmo modelo k-p. Para o PLE, a comparação com os espectros teóricos não é tão eficiente para explicar os dados experimentais. Comparando o PLE e a absorção aos resultados obtidos das medidas de fotoluminescência, observamos um deslocamento do tipo Stokes, que também é analisado. Medidas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), e microscopias ópticas de campo longínquo ou campo próximo, foram realizadas para tentar extrair informações de um único ponto quântico. Uma análise direta da distribuição de tamanhos indica uma distribuição maior do que o valor obtido pelos espectros de absorção. As microscopias ópticas nos permitiram o estudo de alguns efeitos como o foto-escurecimento e o photoblinkíng para estas amostras / Abstract: Quanturn confinement effects in semiconductor nanoerystais have attracted a significant amount of interest in the last few years, because of their new optical properties and aiso because of their potential for optical device applications. ln this thesis the size-dependent optical properties of nanometer-scale semiconductor crystallites (or quantum dots) in doped glasses are investigated. We discuss the confinement effects of these nanocrystais under absorption, photoluminescence and photoluminescence exeitation (PLE) spectroscopies, as afunction of the sample temperature. The specimens studied are Cadmium Teiluride (CdTe) quantum dots grown by processes of heat treatment. The experimental results for the optical absorption spectra are compared with the calculated ones considering the transition energies from a spherical k-p model. The inhomogeneous broadening due to the quantum dot size distribution and the homogeneous broadening due mainiy to electron-phonon interactions have also been considerei. The results for the comparison show that the homogeneous width increases as the quantum dot size decreases. That means that the electron-phonon interaction increases for smail quantum dots. The standard deviation for the size-distribution is 5,8 % aecording to this anaiysis. The photoluminescence excitation measurements were compared to the absorption spectra and aiso analyzed through the same ko-p model. For the PLE, the comparison with theoretical predictions is not that efficient to explain the experimental data. Comparing the PLE and the absorption to the photoluminescence results, a Stokes-like shift is observed and aiso anaiyzed. Transmission electron microscopy (TEM), and far-field and near-field optical microscopies are used to extract "single dot" information. The direct size distribution measurement indicares a larger standard deviation than the value obtained from the optical absorption spectra. The optical microscopies allow us to study some other effects as the photodarkening and the photoblinking for these samples / Doutorado / Física / Doutora em Ciências

Orientador: Jose Antonio Brum / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano_RodrigoAndre_M.pdf: 2078146 bytes, checksum: 61839b17f9e944c2a44b2090bc19616c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um estudo das propriedades ópticas de Caixas Quânticas (QDs) semicondutoras. Iniciamente, um sistema de GaAs / In0.24Ga0.76As /Al0.3Ga0.7As, intensionalmente dopado com material do tipo-n foi considerado, onde ocorre a transferência de elétrons provenientes da dopagem para o poço quântico de In0.24Ga0.76As. Os QDs encontram-se na interface poço/barreira. Apresentamos uma aproximação simples para saber como que a presença QDs influenciam na transferência de cargas. Nossos resultados mostram que a presença dos QDs na amostra não alteraram significativamente a transferência de cargas e, basicamente, o que ocorre é uma redistribuição dos elétrons que deixam o poço quântico e passam ocupar os estados dos QDs. Quando excitados opticamente, o QD é ocupado por um par elétron buraco. Em materiais do tipo-II, o elétron e o buraco estão em materiais diferentes mas podem formar um par de particular ligadas, via interação Coulombiana. Estudamos as excitações ópticas em QDs de InP/GaAs, que apresenta alinhamento de banda do tipo-II, no qual o elétron está confinado na região do InP enquanto o buraco se encontra livre na região do GaAs. Outro problema abordado foi o problema do éxciton carregado negativamente (X-). O elétron extra, que pode ser proveniente da dopagem ou de uma excitação óptica acima da barreira, fica confinado na região do InP alterando o espectro óptico da amostra. Nossos resultados mostram que o buraco é ligado em ambos os casos. A recombinação entre complexos do tipo X- emite fótons mais energéticos do que o fóton emitido na recombinação do éxciton neutro, contribuindo no deslocamento para o azul do espectro de fotoluminescência quando a potência laser é aumentada / Abstract: In this work, we present a study of the optical properties of semiconductor Quantum Dots (QDs). First, we consider a system of GaAs/In0.24Ga0.76As/Al0.3Ga0.7As intentionally doped with type-n material, where the electrons are transfer from the doping layer to the In0.24Ga0.76As quantum well. The QDs are in the well/barreir interface. We present a simple approuch to know how the presence of the QDs influences the charge transfer. Our results show that the presence of the QDs in the sample does not modify significantly the charge transfer and, basically, what happens is a redistribution of the electrons from the quantumwell to the QDs states. When optically excited, the QD is occupied by a pair electron-hole. In type- II material, electron and hole are in different layer but they can form a pair of bound particles, due to Coumlombian interaction. We studied the optical excitations in InP/GaAs QD that presents type-II band alignment. The electron is confined in InP region while the hole are free in GaAs region. Other problem investigated concerns the negative charged exciton (X-). The extra electron can be from the doping or from an optical excitation above the barrier, being confined in the InP region modifying the optical spectrum of the sample. Our results show that the hole is bound in both cases. The recombination of X- complex emits photons with higher energy than the neutral exciton recombination, contributing to the blue shift of the photoluminescence spectrum with the increasing laser power / Mestrado / Física / Mestre em Física