Propriedades ópticas não lineares em semicondutores bidimensionais e materiais biológicos

• Autor(a) principal: Lucas Lafetá Prates da Fonseca
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/43470; https://orcid.org/0000-0002-1594-9142
• topic: Óptica não linear; Materiais 2D; Materiais biológicos; Raman; Óptica não-linear; Espectroscopia de Raman; Semicondutores

Esta tese aborda às aplicações de técnicas de óptica não linear em diferentes tipos de materiais. Sobretudo, abordamos as aplicações da geração de segundo harmônico e da mistura de quatro ondas em materiais bidimensionais,neste caso da família dos dicalcogenetos de metais de transição. Também, utilizamos técnicas de espectroscopia Raman e Raman estimulado para identificação de depósitos de proteína beta-amiloide no cérebro de camundongos geneticamente modificados para desenvolver a doença de Alzheimer. No primeiro caso, utilizamos a geração de segundo harmônico, que é um efeito de óptica não linear de segunda ordem, e da mistura de quatro ondas, fenômeno de terceira ordem, para identificar ressonâncias com os éxcitons de monocamadas de MoS2, MoSe2 e WS2. Somando-se a isso, medimos e caracterizamos a susceptibilidade elétrica desses materiais, dentro e fora, da ressonância dos éxcitons. Esses resultados foram comparados com valores experimentais medidos por diferentes técnicas ópticas disponíveis na literatura. Para o caso dos materiais biológicos, estudamos as placas formadas pelo acúmulo de beta-amiloide no cérebro dos camundongos. Realizamos além de medidas de Raman convencional, para caracterizar as placas, a geração de segundo harmônico, a autofluorescência por excitação de dois fótons e a fluorescência por excitação de dois fótons utilizando marcadores, com o intuito de observar as placas, além de determinar sua composição. Utilizamos, também, técnicas de Raman estimulado, nesse caso o SRS e o CARS, com a finalidade de reduzir o tempo de exposição do material em relação ao hiperespectro Raman convencional, com a finalidade de caracterzar as placas amiloide em relação à picos Raman específicos. Com base nos resultados destas diferentes técnicas, fomos capazes de diferenciar os animais por idade, utilizando a técnica de análise de componente principal. Um outro aspecto do estudo foi combinar as análises de SRS com medidas de fluorescência por excitação de dois fótons, marcando células da glia com o intuito de diferenciar as células que participam da formação da placa amiloide.