Interação entre plasmons polaritons de superfície e íons de Érbio em matrizes de vidros óxidos teluritos via conversão ascendente
Otávio de Brito Silva
AGRADECIMENTOS À minha mãe Rosa por me incentivar em todos os momentos e decisões de minha vida, torcendo sempre por minhas conquistas.À minha namorada Mônica pelo amor e carinho oferecidos e que foram essenciais para o sucesso do trabalho.À minha irmã Flávia que apesar de mais nova do que eu, me ensinou o valor da amizade.Ao Prof. Dr. Euclydes Marega Júnior, pela orientação ao longo do Doutorado e cuja contribuição foi fundamental para meu crescimento científico e profissional.Muitíssimo obrigado!Ao Prof. Dr. Victor A. G. Rivera cujas motivações, conselhos e ensinamentos foram indispensáveis no desenvolvimento do projeto.Ao Prof. Dr. Younès Messaddeq por todo apoio científico oferecido durante o doutoradosanduíche realizado na Universidade Laval.Ao Yannick Ledemi por todas as sugestões, correções e críticas construtivas oferecidas durante o doutorado-sanduíche, dos quais foram essenciais para a realização do presente trabalho.Aos meus avós, Celcino (in memoriam) e Helenice, Altamirando e Maria do Carmo (in memoriam) pela lição de humildade e caráter.Eterna saudade dos que se foram, mas um imenso amor dos que ficam Ao meu pai Eriton, pois, independente do que aconteça, sempre temos de ter sentimento de gratidão para com os pais Aos meus tios, tias, primos e primas de São Paulo que sempre torceram por mim mesmo à distância Aos amigos de São Carlos Luciano, Cézar, Ednilson, Tadeu, Rafael Paranhos e Rafael Avanço pelos momentos de descontração nas partidas de War e pelas paneladas infinitas de pipoca.Aos colegas de sala Raphael Caface, Fernando Tsutae, Fábio Jr. e Gustavo Valente pelos batepapos entre um café e outro, que constitui a fonte de inspiração para todos os pós-graduandos no Universo observável, e quiçá também nos multiversos.À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e ao Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica do IFSC/USP (CePOF) pela bolsa de Doutorado e apoio financeiro para a realização da pesquisa."Nada é tão maravilhoso que não possa existir, se admitido pelas leis da Natureza" Michael Faraday RESUMO SILVA, O.B. Interação entre plasmons polaritons de superfície e íons de Érbio em matrizes de vidros óxidos teluritos via conversão ascendente.2017, 192 p. Tese (Doutorado em Ciências) -Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017.O confinamento da luz em escala nanométrica, em especial para estruturas metálicas, é conferido graças à ação coletiva dos elétrons livres desses materiais que ao entrarem em ressonância com a frequência da radiação incidente geram campos intensos o suficiente para permitir que uma parcela da luz atravesse as cavidades que formam as estruturas, desafiando os limites clássicos da óptica impostos pela teoria escalar da difração.Designa-se a tal ação coletiva dos elétrons na literatura como plasmons polaritons de superfície, ou SPP da sigla em inglês para Surface Plasmon Polariton, conceito há muito estudado em Física do Estado Sólido.Porém, somente a algumas décadas com o domínio sobre a fabricação de estruturas em escala nanométrica, tornou-se possível a análise experimental e a contribuição de SPP na observação de fenômenos em nano-óptica.A ressonância de plasmons em nanoestruturas confere considerável sensibilidade ao índice de refração dos meios próximos a elas, o que abre mais um canal para estudos no campo da interação entre radiação-matéria.Dentre eles há interação de plasmons com íons de terras-raras (ITR).Estes últimos por apresentarem bandas de absorção estreitas e bem definidas, são excelentes opções como elementos na análise da interação destes com os SPPs gerados nas nanoestruturas.Uma maneira de estabelecer o contato direto entre o campo plasmônico e os ITRs é incorpora-los ao substrato no qual o filme metálico onde as nanoestruturas são fabricadas é depositado.Vidros óxidos à base de Telúrio e Germânio reúnem condições favoráveis para esse propósito, por terem alta solubilidade às terras-raras, janela de transparência relativamente larga (0,4 -5μm) podendo ser analisados desde o visível até o infravermelho e baixa energia de fônon.O presente trabalho consistiu no esforço de criar uma plataforma para estudo direto de interações SPP com o ITR a partir da nano fabricação via técnica de feixe de íons e medir a luz emitida por processo de conversão ascendente do Érbio diretamente pela nanoestrutura devido ao decaimento do íon em SPP e na consequente remissão através da transmissão óptica extraordinária (TOE).A partir de tais medidas há fortes evidências de que a radiação emitida pelo Érbio apresenta a mesma polarização do campo plasmônico originado nas nanoestruturas.
•Oct 18, 2017•0 citations