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Item Medida de não linearidades refrativas de gases pelo método de rotação não linear da polarização elíptica(2015-12-10) Misoguti, LinoO estudo da refração não linear de terceira ordem de matérias tem grande importância tanto sob o ponto de vista teórico quanto experimental, devido à ajuda no desenvolvimento dos modelos teóricos de não linearidades, e pelo desafio de desenvolver novas e melhores técnicas de medidas da magnitude de refrações não lineares, respectivamente, por exemplo. Recentemente, desenvolvemos um método preciso para medir a rotação não linear da polarização elíptica (RNLPE), que é um processo relacionado a não linearidade refrativa de terceira ordem, utilizando um amplificador sensível à fase (lock-in). Neste contexto, propomos utilizar essa nova técnica de medida da RNLPE para determinar a magnitude e a dispersão da não linearidade refrativa de diferentes meios gasosos confinados em capilares. Neste caso, o uso de capilar tem a função de confinar os gases e, além disso, aumentar o comprimento de interação para compensar a baixa densidade dos mesmos. Para induzir o efeito não linear, pretendemos usar pulsos ultracurtos de femtossegundos (fs) sintonizáveis. Ademais, devido à natureza tensorial da não linearidade óptica refrativa, dependendo do tipo de efeito não linear, simetria do meio ou da polarização do feixe de luz utilizada para a sua medida, diferentes coeficientes de susceptibilidade não linear de terceira ordem podem ser acessados. Portanto, a medida da RNLPE pode útil para ajudar a distinguir a origem de diferentes tipos de não linearidades de um determinado meio.Item EMU: aquisição de equipamentos para caracterização e manipulação de lasers pulsados(2015-12-10) Marcassa, Luis GustavoNo IFSC/USP há vários pesquisadores que utilizam lasers pulsados para estudar e caracterizar diversos sistemas físicos distintos. Entre eles podemos destacar sistemas de física atômica bem como sistemas em matéria condensada. Em física atômica, átomos de Rydberg frios e moléculas heteronucleares frias são explorados por pulsos de luz de na no e fentosegundo. Em física da matéria condensada, pulsos de picossegundos e femtosegundos são utilizados para a caracterização de propriedades ópticas não lineares de moléculas orgânicas e para estudar seu arranjo em superfícies e interfaces, bem como em microfabricação por fotopolimerização induzida por absorção multifotônica. Em todos estes experimentos, os pesquisadores enfrentam um problema em comum: a necessidade de caracterizar e manipular tais pulsos de luz a fim de compreender e modelar os experimentos realizados. A caracterização/manipulação de tais feixes de luz necessita de vários equipamentos separados, os quais não são continuamente utilizados por apenas um pesquisador e projeto. Os custos destes equipamentos são consideráveis, tornando difícil suas aquisições para apenas um projeto. Assim a aquisição de tais equipamentos só faz sentido se um grupo de pesquisadores puder utilizá-los, evitando desta forma a replicação de equipamento na mesma instituição. Desta forma, o objetivo deste projeto é a compra de um conjunto de equipamentos para caracterização/manipulação de pulsos de laser que será utilizado por um grupo de pesquisadores, trabalhando em diferentes áreas de pesquisa.Item Estudo de propriedades ópticas não-lineares de novos materiais(2015-12-08) Zilio, Sérgio CarlosPretendemos implementar técnicas para o estudo de não-linearidades ópticas de 2ª e 3ª ordens em materiais desenvolvidos no FCM. Estas técnicas são: geração de 2º harmônico, determinação de coeficientes eletro-ópticos, varredura Z convencional (em meios transparentes), com análise de frequência (em absorvedores) e refletiva, para filmes finos. Dentre os materiais que pretendemos estudar destacamos: cristais orgânicos, polímeros, vidros fluoretos dopados e filmes finos (semi-condutores, de sol-gel e de materiais dielétricos).Item Dinâmica de não linearidades ópticas em macromoléculas e oligômeros(2015-12-08) Zilio, Sérgio CarlosPretendemos utilizar a técnica de varredura Z com trem de pulsos, recentemente introduzida pelo nosso grupo, para o estudo da evolução temporal de não linearidades ópticas de terceira ordem em macromoléculas e oligômeros. O trem de pulsos, gerado por um laser operando em regime Q-switched e mode-locked, permite a determinação de efeitos eletrônicos rápidos e processos acumulativos. Dentre as macromoléculas que planejamos estudar estão: bisftalocianina de itérbio (YbPc2), álcool furfurílico (incluindo dímeros não conjugados e oligômeros), tetrâmeros de anilina, polianilina e outros.Item Microfabricação e microestruturação em materiais poliméricos utilizando laser de femtossegundos(2015-10-22) Mendonça, Cleber RenatoEste projeto visa à utilização de lasers de femtossegundos na fabricação e estruturação de sistemas poliméricos em escala microscópica e sub-micrométrica. Basicamente, a intensidade dos pulsos de femtosegundos pode ser alta o bastante para causar interações não lineares nos materiais poliméricos, levando a formação de estruturas com distintas propriedades ópticas. Assim, numa primeira etapa pretendemos investigar as possibilidades do uso do laser de femtossegundos como uma ferramenta para a microestruturação de filmes poliméricos, visando a fabricação de dispositivos para aplicações tecnológicas. Numa segunda etapa, um pouco mais ambiciosa, pretendemos implementar a técnica de fotopolimerização de resinas poliméricas através do processo de absorção de dois fótons. Este método de microfabricação tem se mostrado uma ferramenta bastante útil para a confecção de microestruturas tridimencionais, como cristais fotônicos, microdispositivos mecânicos, podendo também ser aplicada para a fabricação de estruturas na escala nanométrica (800 nm - 100 nm). Neste caso, temos como objetivo produzir microestruturas que sejam elementos ativos, através da dopagem de resinas acrílicas, sujeitas a fotopolimerização, com polímeros conjugados que exibam processos ópticos interessantes para dispositivos fotônicos e optoeletrônicos.Item Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação(2015-10-22) Mendonça, Cleber RenatoO estudo de processos ópticos não lineares, embora ainda seja uma área em pleno desenvolvimento, vem recebendo bastante atenção devido ao seu potencial tanto para a geração de novas tecnologias quanto para o entendimento de aspectos fundamentais da interação da luz com a matéria. Esta área tem sido impulsionada pelo desenvolvimento de lasers com pulsos de femtossegundos. Estes pulsos apresentam três características interligadas, que os tornam interessantes para diversos estudos em óptica não linear; devido a sua curta duração temporal eles apresentam altas intensidades de pico e larga banda espectral. Neste projeto estamos interessados no estudo de processos não lineares induzidos por pulsos de femtossegundos, abordando três tópicos distintos: (i) espectroscopia não linear, (ii) controle coerente da interação da luz com a matéria e (iii) microfabricação com pulsos ultracurtos. A espectroscopia não linear é uma área em crescente desenvolvimento, principalmente no que diz respeito à investigação do espectro de processos não lineares. Na área de controle coerente, a modulação das componentes espectrais dos pulsos, tanto em fase quanto em amplitude, pode ser utilizada para otimizar ou mesmo controlar processos não lineares. Na microfabricação com pulsos de femtossegundos, uma vertente mais aplicada do projeto, estes serão usados para explorar novas possibilidades em processamento de materiais. Desta forma, este projeto deverá contribuir para o estabelecimento de um grupo de pesquisa bastante competitivo em nível internacional. Embora as três linhas de atuação propostas sejam paralelas, na medida em que os projetos forem amadurecendo estas serão mutuamente benéficas. Por exemplo, sistemas de formatação de pulsos poderão ser aplicados em microfabricação e conhecimentos de espectroscopia não linear serão relevantes para os demais experimentos. Cabe ressaltar ainda que este projeto se insere numa área de pesquisa fundamental para a geração de novas tecnologias, abrangendo também aspectos de grande interesse do ponto de vista de Física fundamental.Item Estudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos poliméricos por espectroscopia SFG(2015-05-26) Miranda, Paulo BarbeitasEste projeto aborda o estudo de interfaces em dispositivos optoeletrônicos a base de polímeros conjugados (PC), mais especificamente em diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs) e transistores por efeito de campo (FETs). Serão investigadas as diversas interfaces relevantes para os dispositivos, como PC-metal, PC-dielétrico e PC-óxido condutor, por meio da espectroscopia vibracional por Geração de Soma de Frequências, ou simplesmente espectroscopia SFG (do inglês, Sum-Frequency Generation). Este problema é de grande importância porque nas interfaces acontecem fenômenos essenciais para o funcionamento de dispositivos, como por exemplo a injeção e coleta de portadores de carga, ou o acúmulo de portadores no canal condutor do transistor. Vários trabalhos na literatura investigam a interface PC-metal ou PC-dielétrico. Alguns são estudos teóricos, com necessidade de comprovação experimental, e vários outros sondam interfaces preparadas de maneira muito diferente daquelas de dispositivos reais (por exemplo, camadas metálicas ultrafinas), ou ainda usam ferramentas sem especificidade a interfaces. Portanto, o diferencial desse estudo está no uso da espectroscopia SFG para investigar interfaces encontradas em PLEDs e FETs funcionais e fabricadas de forma usual. A espectroscopia SFG permite obter o espectro vibracional de moléculas na interface sem contribuição do volume do material, e a partir dele é possível determinar o ordenamento molecular nas interfaces através da análise quantitativa das vibrações C-C dos PCs, que é a região molecular ativa durante o funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos. Além disso, a simples análise qualitativa dos espectros SFG indica a ocorrência de dopagem (acúmulo de carga espacial) nas interfaces com os eletrodos. Pretende-se também comparar os espectros SFG das interfaces dos dispositivos logo após o preparo e depois de submetidos a diferentes protocolos de degradação (por corrente elétrica e/ou exposição à atmosfera ambiente), com o objetivo de determinar se há correlação entre degradação de desempenho do dispositivo e mudanças na estrutura molecular da interface, e potencialmente até elucidando o mecanismo molecular dessa degradação. Com isso esperamos compreender melhor os processos interfaciais que levam à degradação do dispositivo, e talvez até sugerir meios de contorná-la, por exemplo, através da arquitetura de construção do dispositivo e/ou da engenharia molecular da camada ativa. Este estudo pode ter implicações importantes para a melhoria do desempenho e durabilidade de dispositivos optoeletrônicos orgânicos.