Orientador: Ivan de Oliveira

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia

Resumo: Neste trabalho foi estudado o efeito fotovoltaico em alguns cristais fotorrefrativos da família das silenitas, Bi12TiO20 nominalmente puro e dopado com Pb e Bi12SiO20 nominalmente puro por técnica não holográfica. Mostramos pela primeira vez que estes materiais apresentam efeito fotovoltaico...

Resumo: Neste trabalho foi estudado o efeito fotovoltaico em alguns cristais fotorrefrativos da família das silenitas, Bi12TiO20 nominalmente puro e dopado com Pb e Bi12SiO20 nominalmente puro por técnica não holográfica. Mostramos pela primeira vez que estes materiais apresentam efeito fotovoltaico não linear com a intensidade da luz e que este efeito pode ser descrito pelo modelo de dois centros fotoativos. Também mostramos por uma análise detalhada que os resultados das medidas do efeito fotovoltaico nesses materiais indicam que o centro responsável pelo efeito fotovoltaico não é um dos centros do modelo que descreve outros efeitos do material, como o fotocrômico. Os resultados sobre o efeito fotovoltaico não linear apresentado pelas silenitas foram publicados no periódico de circulação internacional Optical Materials. Descrevemos também a corrente fotovoltaica em cristal fotorrefrativo de Bi2TeO5 e encontramos os parâmetros que caracterizam a corrente e o registro de redes holográficas nestes materiais por luz de comprimento de onda ?=532 nm. Estudamos o comportamento deste material sob alta intensidade de luz e encontramos a presença de redes holográficas rápidas e lentas, ambas de natureza fotorrefrativa, apresentando dependência da intensidade da iluminação de forma significativa para a faixa 1-13 KW/m². Uma rede permanente foi encontrada após o apagamento completo dos hologramas rápidos e lentos registrados em temperatura ambiente. Os resultados experimentais mostram que a eficiência de difração da rede permanente aumenta com a intensidade de luz do registro. O desempenho da rede permanente como filtro óptico de Bragg foi caracterizado pela medição da seletividade angular de aproximadamente 0.18 mrad. Também mostramos que a eficiência de difração da rede permanente é dependente da direção da polarização da luz

Abstract: In this work, the photovoltaic effect was studied in some photorefractive crystals of the silenite family, Bi12TiO20 nominally undoped and Pb-doped and Bi12SiO20 nominally undoped by non-holographic technique. We showed for the first time that these materials have a non-linear photovoltaic...

Abstract: In this work, the photovoltaic effect was studied in some photorefractive crystals of the silenite family, Bi12TiO20 nominally undoped and Pb-doped and Bi12SiO20 nominally undoped by non-holographic technique. We showed for the first time that these materials have a non-linear photovoltaic effect with the intensity of light and that this effect can be described by the two photoactive centers model. We also show by a detailed analysis that the results of the measurements of the photovoltaic effect in the materials indicate that the center responsible for the photovoltaic effect is not one of the centers of the model that results in other effects of the material, such as the photochromic effect. The results on the nonlinear photovoltaic effect presented by the silenites were published in the international circulation journal Optical Materials. We also describe the photovoltaic current in photorefractive crystal Bi2TeO5 and find the parameters that characterize the current and the recording of holographic gratings in these materials by ?=532 nm wavelength light. We studied the behavior of this material under high light intensity and found the presence of fast and slow holographic gratings, both of which are photorefractive in nature, showing a significant dependence on the intensity of illumination in the range 1-13 KW/m². A permanent grating was found after the complete erasure of the fast and slow holograms recorded at room temperature. The experimental results show that the diffraction efficiency of the permanent grating increases with the light intensity of the recording process. The performance of the permanent grating as an optical Bragg filter was characterized by measuring the angular selectivity of approximately 0.18 mrad. We also show that the diffraction efficiency of the permanent grating is dependent on the direction of light polarization

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