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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.43.2007.tde-26032008-102947
Documento
Autor
Nome completo
Diogo Soga
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Figueiredo Neto, Antonio Martins (Presidente)
Brito, Giancarlo Esposito de Souza
Lyra, Marcelo Leite
Olmedo, Hugo Alejandro Gallardo
Rechenberg, Hercilio Rodolfo
Título em português
Estudo de propriedades não-lineares de colóides magnéticos nas escalas de tempo de mili e femtossegundos
Palavras-chave em português
Escala de tempo de femtossegundos.
Ferrofluido
Física Óptica
Técnica de varredura-Z
Resumo em português
Neste trabalho, estudamos alguns colóides magnéticos dos tipos iônico e surfactado com partículas de estrutura tipo espinélio. Usamos a técnica de varredura-Z para investigar as amostras nas escalas de tempo de femtossegundos e milissegundos. Medimos o índice de refração não-linear nas duas escalas de tempo. Na escala de milissegundos todas as amostras apresentaram comportamento tipo lente divergente, e os valores obtidos são da ordem de 10^(-7) cm^2/W. Na escala de femtossegundos, as amostras iônicas apresentaram comportamento tipo lente convergente, com valores típicos do índice de refração não-linear da ordem de 10^(11) cm^2/W. Também medimos a absorção não-linear na escala de tempo de femtossegundos. Os valores obtidos são da ordem de 10^2 cm/GW. Com os dados obtidos na escala de femtossegundos calculamos a susceptibilidade elétrica de terceira ordem (chi(3)). O módulo de chi(3) encontrado é da ordem de 10^(-17) m^2/V^2 (ou 10^(-9) esu). Obtivemos evidências experimentais da contribuição da susceptibilidade elétrica de quinta-ordem nas medidas de absorção não-linear. Verificamos a presença do efeito de tamanho das partículas no valor de chi(3) ao estudar partículas de mesma composição e de diâmetros diferentes.
Título em inglês
Study of Nonlinear Properties of Magnetic Colloids in the Milli- and Femtosecond Time Scales.
Palavras-chave em inglês
Femtosecond Time Scale.
Ferrofluid
Optical Physics
Z-Scan Technique
Resumo em inglês
In this work, we studied some magnetic colloids of kind ionic and surfacted with particles of spinel struture. We used the Z-Scan technique to investigate the samples in the time scales of femto- and milliseconds. We measured the nonlinear refractive index in both time scales. In the scale of milliseconds all samples showed divergent-lens-type behavior, and the obtained values are of order of 10^(-7) cm^2/W. In the femtoseconds scale, the ionic-type samples have convergent-lens-type behavior, with the typical values of order of 10^(11) cm^2/W. Also we measured the nonlinear absorption in the femtoseconds time scale. The obtained values are of order of 10^2 cm/GW. With the data obtained in the femtoseconds time scale we calculated the third-order electric susceptibilities (chi(3)). The found modulus of chi(3) is of order of 10^(-17) m^2/V^2 (or 10^(-9) esu). We obtained experimental evidences that fifth-order electric susceptibilities can contribute to the measurements of nonlinear absorption. We observed the dependence of particles' size effect in the values of chi(3) in the studies of particles of the same composition and different diameters.
 
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tese_dr_final.pdf (1.42 Mbytes)
Data de Publicação
2008-03-27
 
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  • ESPINOSA, D. H. G., et al. Investigation of the optical absorption of a magnetic colloid from the thermal to the electronic time-scale regime: measurement of the free-carrier absorption cross-section [doi:10.1364/JOSAB.29.000280]. Journal of the Optical Society of America. B, Optical physics [online], 2012, vol. 29, p. 280-285.
  • L. F. Gamarra, et al. Characterization of the biocompatible magnetic colloid on the basis of Fe3O4 nanoparticles coated with dextran, used as contrast agent in magnetic resonance imaging [doi:10.1166/jnn.2010.2200]. Journal of Nanoscience and Nanotechnology [online], 2010, vol. 10, p. 4145-4153.
  • SOGA, Diogo, et al. Nonlinear optical properties of ionic magnetic colloids in the femto and milliseconds time scales: change from convergent-to-divergent lens-type behaviors [doi:10.1364/JOSAB.24.000049]. Journal of the Optical Society of America. B, Optical physics [online], 2007, vol. 24, p. 49-55.
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