Estudo das não linearidades de semicondutores policristalinos de estrutura blenda de zinco: dependências espectral e espacial

Resumo

O advento dos amplificadores paramétricos ópticos (APO) comerciais, que produzem pulsos de femtossegundo sintonizáveis num amplo range espectral, abriu o caminho para as determinações dos espectros das não linearidades ópticas de materiais. Em especial, neste projeto, estudaremos a dependência espectral das propriedades ópticas não lineares de meios policristalinos, especialmente as de terceira-ordem como a refração não linear (RNL) e a absorção não linear (ANL) por medidas de rotação não linear da polarização elíptica (RNLPE), utilizando pulsos ultracurtos de femtossegundos sintonizáveis. Dentre os vários meios não lineares importantes, estudaremos a família de semicondutores policristalinos de estrutura blenda de zinco pois alguns desses semicondutores apresentam altíssimas não linearidades, mas também, uma interessante inomogeneidade espacial. Medidas preliminares mostraram que os valores de RNL medidas por RNLPE em amostras de seleneto de zinco (ZnSe) e sulfeto de zinco (ZnS), dois semicondutores blenda de zinco bem conhecidos e bastante estudados, são diferentes dependendo das posições de incidência da luz laser, provavelmente relacionada à natureza policristalina dos semicondutores. As janelas de ZnSe e ZnS comerciais são normalmente amostras policristalinas com grãos com 60-100 mm de tamanho randomicamente distribuídos dentro da matriz. Os nossos resultados mostram que o ZnSe e ZnS são completamente isotrópicos e anisotrópicos sob o ponto de vista da óptica linear e não linear, respectivamente. Como esse efeito nunca foi reportado na literatura e por se tratar de uma classe importante de meio não linear, pretendemos, neste projeto, estudar em detalhes a origem da inomogeneidade e também determinar os espectros das RNL e das ANL de diferente meios policristalinos levando-se em conta a influência da orientação cristalográfica dos grãos e da polarização da luz laser. (AU)