Tese de Doutorado #282: Thonimar Souza

Espectroscopia de femtossegundos e propriedades ópticas não-lineares em nanomateriais bidimensionais

Autor: Thonimar Vieira de Alencar Souza

Banca Avaliadora

Ana Maria de Paula (orientadora)

Física - UFMG

Leandro Malard Moreira (coorientador)

Física - UFMG

Hélio Chacham

Física - UFMG

Franklin Massani Matinaga

Física - UFMG

Lino Misoguti

USP/SÃO CARLOS

Leandro Hostalácio Freire de Andrade

CDTN

Orientadores

Ana Maria de Paula (orientadora)

Departamento de Física - UFMG

Leandro Malard Moreira (coorientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

Elétrons excitados em grafeno perdem energia devido a diversos processos de espalhamento. Em diferentes regimes de tempo, a dinâmica pode ser dominada por espalhamento elétron-elétron ou através do acoplamento elétron-fônon. Porém, pouco se conhece sobre os efeitos do aumento de desordem na descrição da dinâmica eletrônica no grafeno. Nós investigamos a dinâmica de elétrons foto-excitados em grafeno com diferentes densidades de defeitos utilizando espectroscopia ótica ultra-rápida em femtossegundos. Utilizamos a técnica de espectroscopia óptica de pump- probe para estudar como a dinâmica dos portadores de carga no grafeno muda com a densidade defeitos. Com esta técnica foi possível extrair o tempo de decaimento de portadores de carga e sua dependência com a densidade de defeitos. A curva do tempo de decaimento adquirido via medidas de pump-probe mostra uma dependência entre o tempo de relaxação eletrônica e a densidade de defeitos. Através de microscopia óptica não-linear, medimos a fotoluminescência quente do grafeno, analisando a dependência da temperatura eletrônica com a densidade de defeitos. Ao comparar com trabalhos recentes, pudemos verificar que nossos dados experimentais podem ser explicados utilizando o processo de supercolisões. Também investigamos a geração de segundo-harmônico (SH) em camadas de dissulfeto de molibdênio. Nossos resultados mostram que apenas um número ímpar de camadas empilhadas é capaz de produzir SH. Um pico de ressonância também é observado e a suscetibilidade de segunda-ordem é comparada com o sinal produzido por um cristal de quartzo.