Grafeno em substratos transparentes dielétricos para aplicações fotônicas

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorMatos, Christiano José Santiago de
dc.contributor.advisor-co1Margulis, Walter
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6843256597783676por
dc.contributor.authorRomagnoli, Priscila
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4020085169497610por
dc.date.accessioned2017-10-03T14:48:20Z
dc.date.accessioned2020-05-28T18:08:00Z
dc.date.available2020-05-28T18:08:00Z
dc.date.issued2017-05-04
dc.description.abstractO grafeno é um material bidimensional composto de átomos de carbono dispostos em uma rede hexagonal com excelentes propriedades eletrônicas, como a alta mobilidade eletrônica, e ópticas, como a absorção independente do comprimento de onda devido ao gap zero [1]. Novoselov e Geim [2] isolaram o grafeno pela primeira vez em 2004 e, desde então, o grafeno vem demonstrando aplicações nas mais diversas áreas. Na área de fotônica, até o momento, aplicacões como absorvedores saturáveis, polarizadores e moduladores, entre outras, já foram demonstradas utilizando o nanomaterial em substratos transparentes dielétricos. Esse tipo de substrato torna-se necessário em aplicações fotônicas, uma vez que em geral sua absorção da luz pelo substrato é indesejada. Com este requerimento em vista, esta tese de doutorado estuda o grafeno sobre substratos dielétricos transparentes, com dois objetivos principais. O primeiro objetivo é aumentar o contraste óptico do grafeno sobre substratos transparentes, melhorando sua visualização. A refletância de vidros silicatos recobertos com grafeno, por exemplo,é de 4,3% (incidência normal), enquanto a refletância do vidro sem grafeno é de4,0%, o que gera valores de contraste _optico baixos, da ordem de 8%. Este problema é estudado e duas soluções para o aumento de contraste são apresentadas. A primeira utiliza a condição de polarização por reflexão da luz em ângulo de Brewster, que possibilita o cancelamento da reflexão do substrato e a obtenção de reflexão somente onde há grafeno. A técnica proposta mostrou um aumento do contraste óptico de até 380x em relação á microscopia óptica convencional. A segunda técnica de aumento de contraste explora o fato, não muito usual, de que a reflexão no grafeno sobre vidro depende do meio a partir do qual a luz incide (a partir do ar ou vidro). Com incidência normal, foi observado que a incidência pelo substrato de vidro gera um aumento no contraste óptico de 1,3x em relação _a incidência pelo ar. A técnica pode ser facilmente implementada em um microscópio óptico convencional. O segundo objetivo da presente tese consiste em investigar um novo método de dopagem elétrica de grafeno sobre vidros. A dopagem permite o ajuste das características ópticas e eletrônicas do grafeno. O método consiste em explorar o processo de poling térmico de vidros silicatos. O poling é um método conhecido para gravação de um campo elétrico próximo á superfície em vidros. A dopagem gerada pelo poling é investigada a partir dos deslocamentos espectrais gerados na banda G Raman do grafeno e a partir da excitação de plásmons de superfície. Observou-se, entretanto, que o poling gerava uma concentração de portadores no grafeno menor do que a esperada, de ~2,9x1012cm-2, indicando que o campo gravado é neutralizado antes de chegar ao grafeno. Apesar de não se entender ainda a origem de tal neutralização, uma possibilidade é uma migração de cargas do grafeno para o substrato, o que blindaria o campo elétrico no grafeno. Os efeitos de dopagem decorrentes de interação com o ambiente e com o substrato também são mostrados como fatores importantes que influenciam significativamente a concentração de cargas do nanomaterial.É demonstrada uma redução significativa nesses efeitos utilizando-se um substrato de hBN esfoliado sobre sílica e atmosfera de argônio.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopor
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulopor
dc.description.sponsorshipFundo Mackenzie de Pesquisapor
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationROMAGNOLI, Priscila. Grafeno em substratos transparentes dielétricos para aplicações fotônicas. 2017. 123 f. Tese ( Engenharia Elétrica) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo .por
dc.identifier.urihttp://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24279
dc.keywordsgrapheneeng
dc.keywordstransparent dielectricsubstrateeng
dc.keywordsoptical contrasteng
dc.keywordsbrewster angleeng
dc.keywordseletric dopingeng
dc.keywordsthermal polingeng
dc.keywordssurface plasmonseng
dc.keywordsgraphene plasmonseng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenziepor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectgrafenopor
dc.subjectsubstrato dielétrico transparentepor
dc.subjectcontraste ópticopor
dc.subjectângulo de brewsterpor
dc.subjectdopagem elétricapor
dc.subjectpoling térmicopor
dc.subjectplásmons de superfíciepor
dc.subjectplásmons em grafenopor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.thumbnail.urlhttp://tede.mackenzie.br/jspui/retrieve/15097/PRISCILA%20ROMAGNOLI.pdf.jpg*
dc.titleGrafeno em substratos transparentes dielétricos para aplicações fotônicaspor
dc.typeTesepor
local.contributor.board1Oliveira, Rafael Euzébio Pereira de
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4273347313516555por
local.contributor.board2Silva, Cecília de Carvalho e
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6889517148629242por
local.contributor.board3Elias, Daniel Cunha
local.contributor.board3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8679644805781186por
local.contributor.board4Carvalho, Isabel Cristina dos Santos
local.contributor.board4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6140495391360571por
local.publisher.countryBrasilpor
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)por
local.publisher.initialsUPMpor
local.publisher.programEngenharia Elétricapor
Arquivos
Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
PRISCILA ROMAGNOLI.pdf
Tamanho:
5.42 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Coleções
Engenharia Elétrica e Computação - Teses - EE Higienópolis