Eletrões quentes e propriedades óticas não lineares em materiais 2D
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/1822/80649 |
Resumo: | Dissertação de mestrado em Física |
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Eletrões quentes e propriedades óticas não lineares em materiais 2DGrafenoEspetroscopia pump-probeEfeito ótico de KerrEletrões quentesGraphenePump-probe spectroscopyOptical Kerr effectHot electronsCiências Naturais::Ciências FísicasDissertação de mestrado em FísicaEspetroscopia pump-probe é uma técnica experimental usada no âmbito do estudo de dinâmicas eletró nicas ultra-rápidas em materiais. Um pulso forte pump e, após um certo tempo de atraso, um pulso fraco probe são focados numa amostra e a transmitância do pulso probe é medida. Neste trabalhou estudou-se uma experiência deste tipo com o objetivo de reproduzir resultados experimentais obtidos na região do visível, para 3 casos distintos: grafeno suspenso, vidro isolado e grafeno depositado num substrato de vidro. Este estudo inclui a modelação dos primeiros 120 fentosegundos (tempo em que os dois pulsos atuam em simultâneo) através da resposta não linear do grafeno, assim como a modelação da situação em que o pulso pump já não está presente mas criou uma população de portadores de carga fora do equilíbrio, que vão relaxar a sua energia através de processos de scattering com fonões acústicos. No decorrer deste mesmo trabalho estudou-se ainda efeitos de absorção e absorção saturada no grafeno com base num modelo perturbativo e um não perturbativo, tendo-se calculado os valores de intensidade de saturação, assim como foi possível o cálculo do índice de refração e coeficiente de absorção não linear a partir da condutividade não linear de terceira ordem do grafeno.Pump-probe spectroscopy is an experimental technique used to study ultafast electrons’ dynamics. A strong pump beam and, after a certain delay time, a weak probe beam are focused on a sample and the transmittance of the probe light is recorded. In this work we studied this type of experiment to reproduce the experimental results for 3 different cases: suspended graphene, isolated glass and graphene deposited in a glass substrate. This study includes the modelation of the first 120 fentoseconds (when the pump and probe beams act simultaniously on the system) using the nonlinear reponse of graphene, as well as the study for longer times, when the pumping already ended, but has created a population of non-equilibrium charge carriers, which relax towards lower energies through scattering processes with acoustic phonons. During this work, the effects of absorption and saturable absorption in graphene were also studied, based on a perturbative and a non perturbative model, where we calculated the saturable intensity’s value and, in the end, we also studied and calculated the nonlinear refractive index and absorption coefficient of graphene using the third order nonlinear conductivity.Vasilevskiy, MikhailUniversidade do MinhoCunha, Diogo Filipe Pinto2021-07-302021-07-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/80649por202990800info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-23T01:33:56Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/80649Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:32:34.089382Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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