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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

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Ttulo [PT]: Determinao das propriedades pticas e trmicas dos monocristais TGS:Cr3+, SBN:Nd3+ e YVO4:Nd3+ em funo da temperatura
Autor(es): Alcir Rosa Nunes
Palavras-chave [PT]:

Fsica. Monocristais. Propriedades pticas e trmicas. Calormetria. Interferramtria ptica.
rea de concentrao: Fsica da Matria Condensada
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Mauro Luciano Baesso [Orientador] - UEM
Antonio Medina Neto - UEM
Antonio Carlos Bento - UEM
Carlos Jacinto da Silva - UFAL
Gerson Kniphoff da Cruz - UEPG
Resumo:
Resumo: Neste trabalho a espectroscopia de lente trmica, a calorimetria de relaxao trmica e a interferometria ptica foram utilizadas para determinar as propriedades pticas e trmicas dos monocristais TGS:Cr3+, SBN:Nd3+ e YVO4:Nd3+. As medidas de lente trmica foram realizadas com os feixes lasers de excitao e de prova polarizados e paralelos entre si, enquanto que os experimentos com a interferometria ptica foram feitos com um feixe laser polarizado. Os diferentes eixos cristalogrficos dos monocristais foram alinhados na direo do campo eltrico dos feixes e as medidas realizadas para cada orientao dos mesmos. Nos experimentos com a lente trmica foram determinados os valores da difusividade trmica e do parmetro θ, que descreve a amplitude do sinal de lente trmica. O calor especfico foi medido a partir da calorimetria de relaxao trmica e a interferometria ptica foi empregada para determinar o coeficiente trmico do caminho ptico. Os resultados no monocristal TGS:Cr3+ mostraram a ocorrncia de mudana significativa no parmetro θ na transio de fase de ferroeltrica para paraeltrica, em torno de 46C. A difusividade trmica s no apresentou variao intensa na transio para a orientao ao longo do eixo B. Para o monocristal SBN:Nd3+ a transio de fase de ferroeltrica para paraeltrica foi observada em torno de 62C. Observamos nesta amostra que para as temperaturas abaixo da transio a incidncia do laser de prova induzia efeito de auto-convergncia, ao passo que na regio da transio ocorreu o inverso, ou seja, foi de auto-divergncia. Para o monocristal YVO4:Nd3+, as trs tcnicas permitiram a obteno da difusividade trmica, do calor especifico e da variao do caminho ptico em funo da temperatura. Os resultados em todas as amostras mostraram que a lente trmica fornece a difusividade trmica na direo de polarizao dos lasers. Esta observao, embora til em termos da determinao da anisotropia dos parmetros medidos, aponta para a necessidade de desenvolvimento de um novo tratamento terico para a lente trmica que considere a anisotropia dos parmetros fsicos j na soluo da equao de difuso de calor. Em concluso, os resultados deste trabalho forneceram informaes quantitativas sobre as propriedades pticas e trmicas dos monocristais TGS:Cr3+, SBN:Nd3+ e YVO4:Nd3+. As observaes sugerem que o procedimento adotado pode ser empregado para o estudo de outros monocristais de interesse na rea de dispositivos opto-eletrnicos.

Abstract: In this work the thermal lens spectrometry, the thermal relaxation calorimetry and the optical interferometry were applied to measure the thermo-optical properties of TGS:Cr3+, SBN:Nd3+ and YVO4:Nd3+ single crystals. The thermal lens measurements were carried out with polarized lasers (excitation and probe beams), and the interferometric experiments were carried out with a polarized laser beam. The crystal axes were aligned parallel to the electrical field of the laser beams and the measurements were performed in each axis independently. In the thermal lens measurements the thermal diffusivity and the parameter θ, which describes the thermal lens signal amplitude, were obtained. The thermal relaxation calorimetry method was employed to determine the specific heat, and the optical interferometry to determine the temperature coefficient of the optical path length. The measurements carried out in the TGS:Cr3+ showed strong changes in the θ parameter values in the ferroelectric to paraelectric phase transition, around 46C. This also occurred with thermal diffusivity data, except for the orientation in which the electrical field was parallel along the B axis. The phase transition for the SBN:Nd3+ single crystal occurred around 62C. In this sample we observed the occurrence of photorefractive effects which demanded the use of appropriate excitation beam spot sizes to obtain the thermal lens effect. The thermal diffusivity and specific heat data for the YVO4:Nd3+ single crystal were used to determine the temperature dependence of the thermal conductivities as a function of the sample orientation. For the three studied samples, the thermal lens data provided the thermal diffusivity and the parameter θ related to the beam electrical field polarization, what suggests the need of a new anisotropic theoretical model for the thermal lens effect taking into account the anisotropy of the thermal parameters present in the thermal diffusion equation. In conclusion, the results of this work provided important information about the temperature dependence and the anisotropy of the thermo-optical properties of three single crystals, TGS:Cr3+, SBN:Nd3+ and YVO4:Nd3+. For TGS:Cr3+ and SBN:Nd3+ the measurements were performed along the ferroelectric to paraelectric phase transition temperatures. The results suggest that the adopted procedure of this work may be useful in the study of single crystals used as opto-electronic devices.
Data da defesa: 13/04/2007
Cdigo: vtls000166610
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2007
Local de Publicao: Maring,PR
Orientador: Prof. Dr. Mauro Luciano Baesso
Co-Orientador: Prof. Dr. Antonio Medina Neto
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Fsica. Universidade Estadual de Londrina. Departamento de Fsica
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica
UEL: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: inez
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: alcir_nunes_2007.pdf
Tamanho: 4600 Kb (4710267 bytes)
Criado: 19-10-2009 15:58
Atualizado: 19-10-2009 16:12
Visitas: 1283
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