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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.43.2000.tde-28112013-101325
Documento
Autor
Nombre completo
Sergio Leonardo Gómez
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2000
Director
Tribunal
Figueiredo Neto, Antonio Martins (Presidente)
Bento, Antonio Carlos
Goldman, Carla
Pusiol, Daniel José
Zilio, Sérgio Carlos
Título en portugués
Determinação e Caracterização de Propriedades Ópticas Não-lineares de Cristais Líquidos Liotrópicos Utilizando a Técnica de Varredura-z
Palabras clave en portugués
Cristais líquidos
Matéria condensada
Resumen en portugués
As propriedades ópticas não-lineares de cristais líquidos liotrópicos dopados com ferrofluido, na escala dos milissegundos, foi estudada mediante a técnica de varredura-z. Estas propriedades foram caracterizadas em diferentes mesofases em função da potência incidente, da quantidade de ferrofluido, da direção do diretor (fase nemática calamítica), da evolução temporal do sinal e da composição relativa das amostras. Propomos que a origem desta resposta óptica não-linear, na escala de tempo de milissegundos, é térmica. Os resultados experimentais foram analisados com base nos modelos de Sheik-Bahae e de Lente Térmica. O modelo de Sheik-Bahae permite obter o índice de refração não-linear n IND.2, e o modelo de Lente Térmica a condutividade térmica k e o coeficiente termoótico dn/dT. É possível estabelecer uma relação entre ambos os modelos, a qual é verificada experimentalmente. Da análise sobre o efeito do ferrofluido na resposta óptica não-linear dos liotrópicos, concluímos que este introduz uma pequena anisotropia na absorção óptica na presença de um campo magnético externo. Um possível mecanismo presente numa amostra ferro-liotrópica iluminada pelo laser é o denominado hipertermia. O estudo da resposta óptica não-linear em amostras liotrópicas com diferentes concentrações relativas, num domínio nemático, à temperatura constante, mostra que é possível associar os comportamentos observados nos parâmetros k, dn/dT e n IND.2, à variação da estrutura microscópica das micelas.
Título en inglés
Determination and characterization of nonlinear optical properties of lyotropic liquid crystals using the Z-scan technique
Palabras clave en inglés
Condensed matter
Liquid crystals
Resumen en inglés
Nonlinear optical properties of ferrofluid-doped lyotropic liquid crystals in the millisecond range were studied using the Z-Scan technique. These properties were characterized in different mesophases as function of the incident power of the laser, ferrofluid concentration, direction of the director (calamitic nematic mesophase), signal's temporal evolution and relative concentrations of the samples. We suggest that the lyotropic's nonlinear optical properties, in millisecond range, come from a thermal effect. The experimental data were analyzed using the Sheik- Bahae's model and the Thermal Lens model. The Sheik-Bahae's model allows to get the nonlinear refractive index n2 and the Thermal Lens model gives the thermal conductivity k and the thermo optic coefficient dn/dT. It is possible to set a relationship between Sheik-Bahae's model and Thermal Lens model that is experimentally verified. Analyzing the influence of ferrofluid on the lyotropics's nonlinear optical response, we conclude that it introduces a small anisotropy in the optical absorption in the presence of an external magnetic field. A possible mechanism that could be present in the ferro-lyotropic sample illuminated by the laser beam is the hyperthermia. The study of the nonlinear optical response of lyotropic samples with different concentrations, in a nematic domain, at constant temperature, shows that it is possible to relate the behaviors observed on k, dn/dT and n2 to a change of microscopic structure of micelles.
 
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30816Gomez.pdf (1.03 Mbytes)
Fecha de Publicación
2013-12-18
 
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