Dissertação de Mestrado #596 – Lucas Lafetá Prates da Fonseca

Esta dissertação trata do estudo dos efeitos ópticos não lineares de terceira ordem, mais especificamente o comportamento do Four Wave Mixingi (FWM), em materiais bidimensionais, neste caso o grafeno e o nitreto de boro hexagonal (h-BN). Estudamos o comportamento do FWM ao variarmos a frequência do laser de bombeio próximo da condição de ressonância com os fônons, nesse caso o FWM é chamado de Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy(CARS). Para o caso do h-BN houve um incremento de sinal do FWM próximo a ressonância do fônon. Porém no caso do grafeno ocorre um decréscimo acentuado do sinal na ressonância, um resultado inesperado. Tal resultado pôde ser explicado ao analisar a estrutura eletrônica destes materiais. O h-BN é um isolante e as energias dos lasers usados têm baixa probabilidade de executar transições eletrônicas reais neste material, portanto as transições de fônon predominam no efeito CARS desse material. Porém no caso do grafeno por ser um material de gap nulo qualquer laser é capaz de efetuar transições eletrônicas o que faz com que estas venham a competir com as transições dos fônons. Utilizamos então o modelo de Fano, que leva em conta as possíveis transições entre continuum eletrônico e níveis discretos dos fônons para explicar nossos dados experimentais.