Medidas de lente térmica em vidros borossilicato com pontos quânticos de CdTe
Vagner Luiz da Silva
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Si38m
[Thermal lens measurenments in quantum dots borossilicate glasses]
Campinas, SP : [s.n.], 2005.
72 f. : il.
Orientador: Antonio Manoel Mansanares
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
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...
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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
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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...
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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
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