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Micro-estruturação com lasers de femtossegundos em vidros: fabricação de guias de ondas e produção de nanopartículas

Processo: 12/04794-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Cleber Renato Mendonça
Beneficiário:Paulo Henrique Dias Ferreira
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/12399-0 - Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação, AP.TEM
Assunto(s):Nanopartículas   Óptica não linear

Resumo

Fenômenos ópticos não lineares vêm recebendo bastante atenção devido ao seu potencial para a geração de novas tecnologias. Dentre as áreas de aplicação, pode-se mencionar a produção de guias tridimensionais em materiais vítreos através de pulsos de femtossegundos. Ao mesmo tempo, há também um grande interesse em sistemas contendo nanopartículas metálicas, as quais podem ser exploradas em dispositivos fotônicos e optoeletrônicos.Imbuído dessa ideia, o presente projeto tem como objetivo implementar o processo de microfabricação com pulsos de femtossegundos em vidros dopados com íons metálicos, visando ainda investigar a fotorredução destes íons e consequente formação de nanopartículas. Desta maneira, este projeto foi dividido em duas etapas. Na primeira, iremos estudar a resposta óptica não linear (refração e absorção) em matrizes vítreas especiais (germanatos, teluretos e fosfatos), que devem apresentar elevadas não linearidades ópticas devido à presença de íons altamente polarizáveis e por possuírem matrizes com alto índice de refração. Na segunda etapa deste projeto, pretendemos utilizar pulsos de femtossegundos para estudar processos de microfabricação e micro-estruturação vidros dopados com íons metálicos (Au, Ag e Ni), e consequente produção de nanopartículas metálicas. Neste contexto, serão determinadas as condições para microfabricação, visando a produção de guias de ondas. A partir desses estudos, pretendemos produzir guias de onda dentro do volume do vidro, num primeiro passo para a produção de dispositivos fotônicos integrados. Nesse sentido, a implementação e execução desse projeto devem fornecer resultados que contribuirão para o desenvolvimento, tanto do ponto de vista básico quanto aplicado, de novos dispositivos ópticos não lineares, explorando novas possibilidades em processamento de materiais.

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FERREIRA, P. H. D.; OTUKA, A. J. G.; BARBANO, E. C.; MANOEL, D. S.; DE VICENTE, F. S.; VOLLET, D. R.; DONATTI, D. A.; MISOGUTI, L.; MENDONCA, C. R. Femtosecond laser fabrication of waveguides in Rhodamine B-doped GPTS/TEOS-derived organic/silica monolithic xerogel. Optical Materials, v. 47, p. 310-314, SEP 2015. Citações Web of Science: 5.
ALMEIDA, JULIANA M. P.; FONSECA, RUBEN D.; DE BONI, LEONARDO; DINIZ, ANDRE ROSA S.; HERNANDES, ANTONIO C.; FERREIRA, PAULO H. D.; MENDONCA, CLEBER R. Waveguides and nonlinear index of refraction of borate glass doped with transition metals. Optical Materials, v. 42, p. 522-525, APR 2015. Citações Web of Science: 8.
ESTEVAM-ALVES, R.; FERREIRA, P. H. D.; ALMEIDA, G. F. B.; SOUSA, W. S.; MENDONCA, C. R. Microfabrication of electroluminescent polymer for devices construction. Applied Surface Science, v. 314, p. 633-637, SEP 30 2014. Citações Web of Science: 5.
FERREIRA, P. H. D.; STEFANUTTI, R.; PAVINATTO, F. J.; MENDONCA, C. R. Femtosecond laser fabrication of waveguides in DR13-doped PMMA. Optics Communications, v. 318, p. 53-56, MAY 1 2014. Citações Web of Science: 4.

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