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Leandro Malard Moreirahttp://lattes.cnpq.br/4670907354729674Paulo Sérgio Soares GuimarãesUbirajara Agero BatistaJaqueline dos Santos SoaresChristiano José Santiago de Matoshttp://lattes.cnpq.br/8543312087602807Lucas Lafetá Prates da Fonseca2022-07-20T17:47:48Z2022-07-20T17:47:48Z2022-06-03http://hdl.handle.net/1843/43470https://orcid.org/0000-0002-1594-9142Esta 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.This thesis addresses the applications of non-linear optics techniques in different materials. Above all, we approach the applications of second harmonic generation and four-wave mixing in two-dimensional materials, in this case of the transition metal dichalcogenides family. Also, we used Raman and Stimulated Raman spectroscopy techniques to identify beta-amyloid protein deposits in the brain of mice genetically modified to develop Alzheimer's disease. In the first case, we used second-harmonic generation, which is a second-order nonlinear optical effect, and four-wave mixing, a third-order phenomenon, to identify resonances with the excitons of MoS2, MoSe2, and WS2 monolayers. In addition, we measure and characterize the electrical susceptibility of these materials, inside and outside, to exciton resonance. These results were compared with experimental values measured by different optical techniques available in the literature. In the case of biological materials, we studied the plaques formed by the accumulation of beta-amyloid in the brains of mice. In addition to conventional Raman measurements, to characterize the plates, we performed second harmonic generation, autofluorescence by two-photon excitation and fluorescence by two-photon excitation using markers, in order to observe the plates, in addition to determining their composition. . We also used stimulated Raman techniques, in this case, the SRS and CARS, in order to reduce the exposure time of the material in relation to the conventional Raman hyperspectral, in order to characterize the amyloid plaques in relation to specific Raman peaks. Based on the results of these different techniques, we were able to differentiate the animals by age using the principal component analysis technique. Another aspect of the study was to combine SRS analyzes with fluorescence measurements by two-photon excitation, labeling glial cells in order to differentiate the cells that participate in the formation of the amyloid plaque.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFINEP - Financiadora de Estudos e Projetos, Financiadora de Estudos e ProjetosINCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio)porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICAÓptica não-linearEspectroscopia de RamanSemicondutoresÓptica não linearMateriais 2DMateriais biológicosRamanPropriedades ópticas não lineares em semicondutores bidimensionais e materiais biológicosNonlinear optical properties in two-dimensional semiconductors and biological materialsNichtlineare optische eigenschaften in zweidimensionalen halbleitern und biologischen materialieninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALLafeta_tese_doutorado_2022.pdfLafeta_tese_doutorado_2022.pdfTese de Doutoradoapplication/pdf23273890https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/43470/1/Lafeta_tese_doutorado_2022.pdfd5f149902881c395e0078c2ad61014e9MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/43470/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/434702022-07-20 14:47:49.098oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-07-20T17:47:49Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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