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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/569| Estudio de la dinámica de la respuesta no lineal en materiales orgánicos y materiales nanoestructurados Study of the dynamics of the nonlinear response of organic and nanostructured materials | |
| Lis Tamayo Rivera | |
| Raúl Rangel Rojo | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Optica no lineal,Nonlinear optics,Materiales orgánicos,Organic materials,Efecto Kerr óptico,Optical Kerr efect,Materiales ananoestructurados,Nanostructured materials | |
| La estructura física microscópica de un material tiene una gran influencia sobre sus propiedades ópticas no lineales. Aprovechando esta dependencia, es posible optimizar la respuesta no lineal mediante la manipulación de la estructura del material. En este trabajo se explora la relación entre la estructura y la respuesta óptica no lineal para dos grupos de materiales: moléculas orgánicas de tipo donador-aceptor y nanopartículas embebidas en una red vítrea. El análisis de la respuesta no lineal se hizo mediante la técnica de la compuerta Kerr óptica con resolución temporal de femtosegundos. La efectividad de la técnica se demostró al lograr resolver los diferentes tiempos de respuesta del CS2, un material de referencia. Esta gran resolución permite identificar los diferentes mecanismos físicos que originan la no linealidad en los materiales estudiados. Las moléculas orgánicas estudiadas son tres derivados de amino-triazol diferenciados entre sí por sus grupos aceptores. Los resultados muestran que la no linealidad fuera de resonancia tiene una respuesta utrarrápida, y que a pesar de tener espectros de absorción muy parecidos, la substitución del grupo aceptor tiene un efecto significativo en la respuesta no lineal del material. Las nanopartículas estudiadas son: nanopartículas de silicio embebidas en una película delgada de nitruro de silicio y nanopartículas de plata embebidas en sílice. Los resultados obtenidos para ambas muestras muestran una recuperación ultrarrápida de la no linealidad fuera de resonancia, en la cual se observó un incremento significativo en el valor de la susceptibilidad de tercer orden respecto al del material anfitrión puro. El aumento en el valor de χ^(3) fue atribuido a efectos de confinamiento cuántico y contraste dieléctrico por la presencia de las nanopartículas. La respuesta cuasi-instantánea y el alto valor de χ^(3) observado indican un potencial de estos materiales en la implementación de nuevos dispositivos fotónicos ultrarrápidos, basados en el índice de refracción no lineal. The microscopic physical structure of a material has great influence on its nonlinear optical properties. Based on this dependence, these properties can be optimized by tailoring the structure of the material. In this work we explore the relationship between the physical structure and the optical nonlinear response of two groups of materials: organic materials with a pushpull molecular system and nanoparticles embedded in a matrix. The analysis of the nonlinear response was done using the time resolved optical Kerr gate technique with femtosecond resolution. The effectivity of this technique was demonstrated by resolving the different response times of CS2, which is used as a reference material. The high resolution of this technique allows the identification of different physical mechanisms that are responsible for the observed nonlinear response. The organic molecules studied are three derivatives of amino-triazole with different acceptor groups. The results show an ultra-fast response of the off-resonance nonlinearity, and despite the fact that absorption spectra are similar for all of them, the acceptor group substitution has a big effect on the nonlinear response of the material. The nanoparticles studied are: silicon nanoclusters in a silicon nitride film and silver nanoparticles embedded in glass. The results for both samples show an ultrafast response of the off resonance nonlinearity, which show a considerable increase on the third order nonlinear susceptibility respect to the host one. The increase of the χ^(3) value was attributed to quantum confinement and dielectric contrast effects by the presence of the nanoparticles. The ultra-fast response and the high value of χ^(3) observed indicate the potential of these materials to implement new ultra-fast optical devices, based on nonlinear refraction index. | |
| CICESE | |
| 2009 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Tamayo Rivera, L.2009.Estudio de la dinámica de la respuesta no lineal en materiales orgánicos y materiales nanoestructurados.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 110 pp | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| 182711.pdf | Versión completa de la tesis | 1.96 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |