Banca de DEFESA: CELIO VINICIUS TOMAZ MACIEL

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : CELIO VINICIUS TOMAZ MACIEL
DATA : 06/12/2024
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório IF-UFAL
TÍTULO:

Desempenho da excitação anti-Stokes em amostras de Nd_xY_1.00-xAl₃(BO₃)₄ decoradas com Nanopartículas Metálicas

PALAVRAS-CHAVES:

Conversão Ascendente, Aniquilação de fônons, decoração com nanopartículas de prata

PÁGINAS: 82
RESUMO:

Íons terra raras têm sido cada vez mais na literatura devido às suas propriedades ópticas únicas. Neste trabalho, realizado durante a vigência do mestrado do autor, buscamos explorar diversos efeitos ópticos e térmicos em amostras Nd_xY_1.00-xAl₃(BO₃)₄ decoradas com nanopartículas metálicas. Primeiramente, excitamos em 808 nm, uma transição ressonante dos íons de neodímio contidos nas partículas micrométricas de Nd_xY_1.00-xAl₃(BO₃)₄ promovendo íons do estado fundamental ⁴I_9/2 para o ⁴F_5/2 + ²H_9/2. Graças a rica configuração dos níveis de energia do neodímio foi possível observar um vasta banda das emissões provenientes de processos de conversão ascendente de energia e conversão descendente de energia, com emissões espontâneas variando entre os 530 e 1100nm. O próprio bombeamento do LASER de excitação provoca um aquecimento íntrínseco devido às rotas de relaxamento não-radiativo, que ocorrem devido à proximidade dos níveis energéticos, elevando íons a estados mais excitado e suprimindo emissões características típicas do nível ⁴F_3/2 como ⁴F_3/2 → ⁴I_9/2 (900nm), ⁴F_3/2 → ⁴I_11/2 (1064nm) e o ⁴F_3/2 → ⁴I_13/2 (1320nm). A temperatura exerce um efeito de ‘quenching’ nessas emissões em comprimentos de onda menores que o comprimento do LASER de excitação. No entanto, em vez de converter toda a energia em calor, parte da energia é usada para promover íons do estado ⁴F_3/2 para níveis mais energéticos, resultando em emissões com comprimentos de onda mais energéticos do que os fótons do LASER de excitação. Além disso, a decoração com nanoparticulas metálicas provoca um aumento da temperatura devido à excitação dos modos vibracionais dessas nanopartículas metálicas, que atuam como uma fonte adicional de calor, intensificado os processos de conversões ascendente através de uma excitação térmica para os níveis superiores ao ⁴F_3/2.Em segundo caso, as amostras foram excitadas em um comprimento de onda não ressonante com as transições do estado fundamental do íon de neodímio o que caracteriza uma excitação anti-stokes. A diferença de energia necessária para completar a transição do ⁴I_9/2 para o ⁴F_3/2 é dada pela aniquilação de fônons da matriz hospedeira, sendo que, à medida que o número de fônons aumenta com a temperatura, o processo se torna mais eficiente. Devido à excitação dos modos vibracionais das nanopartículas metálicas presentes na superfície das partículas submicrométricas de Nd_xY_1.00-xAl₃(BO)₄ (x = 0.10, 0.20 e 1.00), ocorre um aquecimento adicional, beneficiando o processo anti-stokes em 1064nm. Como resultado, obseva-se uma melhora significativa nas emissões entre os 600 nm e 880 nm, Dado está melhora dos processos anti-stokes nas microparticulas de Nd_xY_1.00-xAl₃(BO₃)₄ decoradas com prata em comparação com asnão decoradas, esperasse que este processo possa ser realizados em outras amostras. Os resultados deste trabalho foram publicados no periódico Optical Materials X com o título “Metallic nanoparticles-decorated Nd_xY_1-xAl₃(BO₃)₄ sub-micrometric particles to enhance anti-Stokes excitation performance”.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1695829 - ANDRE DE LIMA MOURA
Externo(a) ao Programa - 1544173 - PEDRO VALENTIM DOS SANTOS - UFALExterno(a) à Instituição - TASSO DE OLIVEIRA SALES