Banca de DEFESA: MAXWELL ARAGAO MARQUES NOGUEIRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MAXWELL ARAGAO MARQUES NOGUEIRA
DATA : 15/09/2023
HORA: 10:00
LOCAL: Auditório do Departamento de Física
TÍTULO:

ESPECTROSCOPIA ÓPTICA NÃO LINEAR DE COMPOSTOS MESOIÔNICOS

PALAVRAS-CHAVES:

Compostos mesoiônicos. Não linearidades ópticas. Hiperpolarizabilidade. Absorção de dois fótons. Absorção multifotônica.

PÁGINAS: 118
RESUMO:

Os desenvolvimentos recentes de materiais ópticos não lineares buscam, de modo geral, sistemas com propriedades ópticas de segunda e terceira ordem aprimoradas, visando seu uso em dispositivos optoeletrônicos, limitadores totalmente ópticos, entre outras aplicações. Nesse contexto, importantes trabalhos voltados à exploração de novas moléculas orgânicas têm sido publicados, com atenção voltada, principalmente, para moléculas com grandes coeficientes ópticos não lineares, tempos de resposta rápidos, síntese direta e processabilidade. Em particular, moléculas com sistemas eletrônicos do tipo push-pull, que dão origem à deslocalização de elétrons p, apresentam grandes hiperpolarizabilidades ópticas e resposta rápida à excitação não ressonante. Os compostos mesoiônicos (em inglês: mesoionic compounds – sigla: MICs) pertencem a uma classe de materiais que possui grande potencial para óptica não linear, conforme proposto há mais de duas décadas. MICs típicos têm estruturas dipolares heterocíclicas planas nas quais as cargas positivas e negativas são separadas e deslocalizadas dentro de um sistema de elétrons p, resultando em momentos de dipolo elétrico permanentes que podem chegar a 5D. Neste trabalho, sintetizamos, caracterizamos e medimos as não linearidades de segunda e terceira ordem de MICs do grupo 1,3-tiazólio-5-tiolato, dissolvidos em dimetil sulfóxido (DMSO) à temperatura ambiente. Na medição da polarizabilidade de segunda ordem (primeira hiperpolarizabilidade), utilizamos a técnica de espalhamento hiper-Rayleigh (HRS), operando em  em regime de nanossegundos. A hiperpolarizabilidade medida, , foi usada para calcular a hiperpolarizabilidade estática, , a partir da aplicação do modelo clássico de dois níveis. Baeando-se nas medidas da primeira hiperpolarizabilidade e no cálculo dos limites fundamentais   discutimos a performance óptica de segunda ordem das moléculas de mesoiônicos. A não linearidade de segunda ordem dessas moléculas resultou relativamente alta em comparação com moléculas de tamanho semelhante. Nas medições de refração e absorção de terceira ordem, usamos a técnica de Z-scan nos regimes de picossegundos (operando em 532 nm) e femtossegundos (operando em 800 nm). Sob excitação em 532 nm, observamos um comportamento refrativo com auto-desfocalização, acompanhado por efeitos não lineares dissipativos: absorção de dois fótons (2PA) e absorção de estado excitado (ESA). A análise dos resultados a partir do método Fast Fourier BPM, baseado no modelo de três níveis de energia, revela que a secção de choque ESA é uma das maiores já reportadas na literatura, sendo aproximadamente 10 vezes maior que a seção de choque de absorção linear. Destaca-se, ainda, o grande valor da secção de choque de absorção de dois fótons,  (3,7 x 10⁴ GM), consistente com resultados anteriores relacionados a mesoiônicos. Normalizando a seção 2PA, quantificamos e discutimos a performance óptica não linear molecular, que indicou um grande potencial para aplicações em limitação óptica e chaveamento óptico. Por outro lado, aplicando a técnica de varredura Z (Z-scan), operando em 800 nm, a dependência da não linearidade com o comprimento de onda é evidenciada a partir da excitação de absorção de três fótons (3PA).

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1130294 - CELSO PINTO DE MELO
Presidente - 1129726 - CID BARTOLOMEU DE ARAUJO
Externo ao Programa - 1133583 - LUCIO HORA ACIOLI - nullExterno à Instituição - PETRONIO FILGUEIRAS DE ATHAYDE FILHO - UFPB
Interno - 1134371 - RICARDO LUIZ LONGO