FOTONICA NAO LINEAR EM SEMICONDUTORES NANO-ESTRUTURADOS
Nanoplaquetas de CdSe; nanoestruturas 2D núcleo/casca; perovskitas; técnica Z-scan; efeito Kerr ótico (OKG); caracterização óptica não linear.
As propriedades ópticas não lineares (NLO) de nanomateriais semicondutores têm despertado interesse crescente devido à sua relevância em fotônica ultrarrápida e aplicações optoeletrônicas. Nesta tese, investigamos as respostas NLO de terceira ordem e de ordens superiores de nanoplaquetas coloidais de seleneto de cádmio (CdSe) e de estruturas núcleo/casca CdSe/CdS em tolueno, utilizando as técnicas de varredura-Z com pulsos de femtossegundos e efeito Kerr ótico (OKG). Nossos resultados revelam uma forte concordância entre ambos os métodos e demonstram um comportamento complexo dependente da intensidade, incluindo inversão de sinal na refração não linear e evidências de absorção de três fótons. Medidas resolvidas no tempo mostram dinâmicas orientacionais ultrarrápidas, com respostas em escala sub-picosegundo moduladas pelo design das nanoestruturas. Sob excitação ressonante, foram observados efeitos de absorção saturável e autofocalização intensificada, especialmente nas nanoplaquetas de CdSe. As estruturas núcleo/casca de CdSe/CdS exibem características de absorção mais amplas e limiares de saturação mais elevados, indicativos de alargamento inhomogêneo. Comparativamente, pontos quânticos de perovskita haleto CsPbBr₃ mostram forte não linearidade do tipo Kerr em baixas intensidades, que satura sob excitação mais intensa devido ao preenchimento dos estados excitônicos. Esses achados destacam o papel crucial do confinamento quântico e da engenharia estrutural na otimização do comportamento óptico não linear, oferecendo subsídios para o desenvolvimento de materiais fotônicos avançados.