Síntese e estudo das propriedades luminescentes do SrGa2O4 dopado com íons de Cr3+

Amostras policristalinas de Sr(Ga1-xCrx)2O4 com x = 0,01 foram estequiometricamente preparadas pela mistura dos materiais em pó SrCO3, Ga2O3 e Cr2O3. A estrutura cristalina da amostra dopada foi analisada pelas medidas de difração de raios-X. O padrão de difração revelou uma única fase relacionada a fase monoclínica do SrGa2O4. Os dados foram ajustados usando o Método de Rietveld para refinamento de estruturas e os parâmetros da rede foram determinados. A luminescência do íon de Cr3+ na rede do SrGa2O4 foi investigada pelas espectroscopias de excitação e emissão a temperatura ambiente, através das quais verificamos que os íons de Cr3+ estão localizados em dois sítios diferentes. Os espectros de emissão apresentam bandas largas associadas à transição eletrônica 4T2(4F) → 4A2(4F) para ambos os sítios. Estes resultados são analisados pela teoria de campo cristalino e o parâmetro de campo cristalino Dq e os parâmetros de Racah B e C são determinados pelas posições das bandas de excitação. A partir destes parâmetros determinamos um campo cristalino forte para ambos os sítios. Além disto, foram realizadas medidas de espectroscopia fotoacústica que confirmaram as transições identificadas e estimadas nos espectros de excitação.

基于Berreman矩阵的双折射薄膜光谱响应特性计算

采用Berreman特征矩阵方法，通过数值计算研究了双折射薄膜的反射、透射等光谱响应特性。依据电磁场理论的电场分量、磁场分量的界面连续条件，推导了光波在各向异性双轴薄膜中的Berreman转移矩阵，用以分析含有各向异性介质层的复杂薄膜系统的光学性质。这些矩阵递推关系包含了界面处的多点反射，适用于一般的各向异性的多层膜系统，包括入射媒质或基底为各向异性的情况。在文中给出了各向同性入射媒质双轴各向异性膜层一各向同性基底薄膜系统的计算结果，验证了该计算方法的可行性，以此作为进一步研究各向异性薄膜和相关光学薄膜器

Espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4: Ni2+ e GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3: Cr3+

Esta tese apresenta as espectroscopias de fotoluminescência, excitação e fotoacústica de amostras MgGa2O4 dopadas com 0,1%, 0,5% e 1,0% de Ni2+, obtidas pelo método de estado sólido e duas amostras distintas GaNbO4-GaNb11O29-Ga2O3 dopadas com 1,0% de Cr3+, uma sintetizada por reação de estado sólido e a outra pelo método de acetato. As amostras foram identificadas por Difração de Raios X e os dados foram refinados pelo método de Rietveld. A morfologia das amostras foi observada por Microscopia Eletrônica de Varredura. Os espectros ópticos das amostras apresentaram bandas de absorção e emissão do visível ao infravermelho próximo. As transições de energia foram analisadas com base na teoria de campo cristalino e os parâmetros de energia foram obtidos a partir de espectros de absorção e das matrizes de Tanabe-Sugano.

Caracterização óptica e estrutural de materiais isolantes dopados com metais de transição do grupo do ferro

O objetivo deste trabalho foi a investigação das propriedades ópticas e estruturais de materiais isolantes contendo metais de transição do grupo do ferro como impurezas substitucionais. As técnicas usadas para o estudo de amostras MgGa2O4, MgGa2O4 + B- Ga2O3 e ZnGa2O4 dopadas com Cr3+e Fe3+ foram: fotoluminescência, excitação, difração de raios-X, espalhamento de nêutrons, método de Rietveld para o refinamento da estrutura e espectroscopia fotoacústica. Estas técnicas permitem a determinação da coordenação do sítio impureza, a atribuição das transições de energia, o cálculo dos parâmetros de energia e a determinação de propriedades cristalográficas. As amostras apresentam largas bandas de energia nas regiões do visível e do infravermelho. Estas transições indicam a relevância deste estudo pelo interesse tecnológico na obtenção de novos materais com bandas sintonizáveis. No primeiro capítulo apresentamos uma introdução à teoria de campo cristalino. No segundo capítulo apresentamos medidas de fotoluminescência e excitação do MgGa2O4 dopado com 0,1, 0,5, 1,0 e 5,0 % de Cr3+ a 77 K e temperatura ambiente. No terceiro capítulo usamos fotoluminescência, excitação, espalhamento de nêutrons, difração de raios X, fotoacústica e método de refino de Rietveld para analisar o sistema MgGa2O4 + B-Ga2O3 contendo 0,1, 0,5, 1,0 e 5,0 % de Cr3+. No quarto capítulo mostramos resultados de fotoacústica para o ZnGa2O4 dopado com 5% e 10% de Fe3+.

Calibrating Analytical Models for Semilocal Strings

In this work we calibrate two different analytic models of semilocal strings by constraining the values of their free parameters. In order to do so, we use data obtained from the largest and most accurate field theory simulations of semilocal strings to date, and compare several key properties with the predictions of the models. As this is still work in progress, we present some preliminary results together with descriptions of the methodology we are using in the characterisation of semilocal string networks.

Teoria de campos aplicada ao grafeno:um estudo

Este trabalho visa a um estudo de bosonização de sistemas fermiônicos. As relações entre a bosonização e matéria condensada, notoriamente o caso do Grafeno, são apresentados e depois discutimos as possíveis implicações do mecanismo de i-particles na existência de correlatores de 4 correntes. Cálculos em D = 4 também são realizados para que se possa observar o diferente comportamento da ação bosonizada em diferentes dimensões.

Tópicos de teoria de campos com aplicações a condensados de Bose-Einstein

A tese de doutorado apresenta uma aplicação de técnicas de teoria de campos em um sistema da matéria condensada. Motivados por experimentos em gases atômicos, apresentamos um estudo sobre misturas binárias de gases atômicos na presença de uma interação do tipo Josephson. O foco principal é o estudo de um modelo de dois campos complexos não-relativisticos com simetria O(2). Esta simetria é quebrada por interações que produzem um desbalanço nas populações das duas espécies bosônicas. Estudamos o modelo na aproximação de campo médio mais flutuações gaussianas, usando o formalismo de teoria de campos a temperatura finita em tempo imaginário. Os resultados mostram que, num certo intervalo de temperaturas, as duas espécies bosônicas condensam à mesma temperatura crítica e a fase relativa do condensado é fixa, determinada pela fase do campo externo aplicado.

Inflação em sistemas com fluidos de radiação com viscosidade e dissipação e análise de estabilidade

Este trabalho apresenta um estudo da estabilidade das equações da inflação morna com um fluido de radiação viscoso. A viscosidade do fluido é proveniente do constante decaimento de partículas neste, devido à dissipação do campo escalar da inflação, o ínflaton.Esta viscosidade, que pode ser volumar ou laminar, é tratada em termos de teorias termodinâmicas fora do equilíbrio. Este estudo se limita às equações de fundo da inflação morna, de modo que somente a viscosidade volumar tem um efeito significativo, sendo a viscosidade laminar importante somente no contexto de perturbações cosmológicas. A descrição da viscosidade em termos de uma termodinâmica fora do equilíbrio, porém, não pode ser realizada univocamente, pois a única informação que temos sobre processos irreversíveis é a segunda lei da termodinâmica. Portanto, parte-se em busca de teorias que estejam de acordo com esta lei e que, por argumentos plausíveis, sejam capazes de descrever o comportamento dos fluxos dissipativos próximo ao equilíbrio. O objetivo deste trabalho é estudar a estabilidade da inflação morna viscosa para teorias causais e não causais para o fluido de radiação com viscosidade, de forma que se possa observar o impacto da viscosidade no regime inflacionário e a relevância de se passar a considerar a causalidade. Para o fluido de radiação, as teorias consideradas são a teoria não causal de Eckart e as teorias causais de Israel-Stewart e de Denicol et al (hidrodinâmica dissipativa causal não linear). Obtém-se que as teorias causais, como era de se esperar, além de serem, por definição, consistentes no tocante à finitude da velocidade de propagação dos fluxos dissipativos, tornam o sistema dinâmico estável para valores de viscosidade mais distantes do equilíbrio. Observa-se também, nitidamente, que a teoria de Denicol et al é a mais robusta nesse sentido. Este trabalho, portanto, visa dar continuidade ao estudo dos efeitos não-isentrópicos na inflação, já que, além da dissipação do ínflaton na inflação morna, o impacto da viscosidade tem despertado bastante interesse.

Does the orbital degeneracy play any role in the high thermopower of lamellar cobaltites?

This article investigates the role of the CoO6 octahedron distortion on the electronic properties and more particularly on the high value of the Seebeck coefficient in the BiCaCoO lamellar cobaltites. Our measurements provide clues indicating that the t2g orbital degeneracy lifting has to be considered to account for the observed high temperature limit of the thermopower. They also provide experimental arguments for locating the a1g and eg′ orbitals levels on the energy scale, through the compression of the octahedron. These results are in agreement with recent ab initio calculation including the electronic correlations and concluding for the inversion of these levels as compared to the expectation from the crystal field theory. © 2007 American Institute of Physics.

Photoluminescence of doped ZnS nanoparticles under hydrostatic pressure

The pressure dependence of the photoluminescence from ZnS : Mn2+, ZnS : Cu2+, and ZnS : Eu2+ nanoparticles were investigated under hydrostatic pressure up to 6 GPa at room temperature. Both the orange emission from the T-4(1) - (6)A(1) transition of Mn2+ ions and the blue emission from the DA pair transition in the ZnS host were observed in the Mn-doped samples. The measured pressure coefficients are -34.3(8) meV/GPa for the Mn-related emission and -3(3) meV/GPa for the DA band, respectively. The emission corresponding to the 4f(6)5d(1) - 4f(7) transition of Eu2+ ions and the emission related to the transition from the conduction band of ZnS to the t(2) level of Cu2+ ions were observed in the Eu- and Cu-doped samples, respectively. The pressure coefficient of the Eu-related emission was found to be 24.1(5) meV/GPa, while that of the Cu-related emission is 63.2(9) meV/GPa. The size dependence of the pressure coefficients for the Mn-related emission was also investigated. The Mn emission shifts to lower energies with increasing pressure and the shift rate (the absolute value of the pressure coefficient) is larger in the ZnS : Mn2+ nanoparticles than in bulk. Moreover, the absolute pressure coefficient increases with the decrease of the particle size. The pressure coefficients calculated based on the crystal field theory are in agreement with the experimental results. (C) 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Continuous weak measurement and feedback control of a solid-state charge qubit: A physical unravelling of non-Lindblad master equation

Conventional quantum trajectory theory developed in quantum optics is largely based on the physical unravelling of a Lindblad-type master equation, which constitutes the theoretical basis of continuous quantum measurement and feedback control. In this work, in the context of continuous quantum measurement and feedback control of a solid-state charge qubit, we present a physical unravelling scheme of a non-Lindblad-type master equation. Self-consistency and numerical efficiency are well demonstrated. In particular, the control effect is manifested in the detector noise spectrum, and the effect of measurement voltage is discussed.

Pressure dependence of Mn2+ luminescence in differently sized ZnS : Mn nanoparticles

The pressure behavior of Mn2+ emission in the 10-, 4.5-, 3.5-, 3-, and 1-nm-sized ZnS:Mn2+ nanoparticles is investigated. The emission shifts to lower energies with increasing pressure, and the shift rate (the absolute value of the pressure coefficient) is larger in the ZnS:Mn2+ nanoparticles than in bulk. The pressure coefficient increases with the decrease in particle size with the 1-nm-sized particles as an exception. Pressure coefficient calculations based on the crystal field theory are in agreement with the experimental results. The pressure dependence of the emission intensity is also size dependent. For nanoparticles 1 and 3 nm in size, the luminescence intensity of Mn2+ decreases dramatically with increasing pressure, while, for bulk and particles with average sizes of 3.5, 4.5, and 10 nm, the luminescence intensity of Mn2+ is virtually unchanged at different pressures. The bandwidth increases faster with increasing pressure for smaller particles. This is perhaps due to the fact that there are more Mn2+ ions at the near-surface sites and because the phonon frequency is greater for smaller particles. These new phenomena provide some insight into the luminescence behavior of Mn2+ in ZnS:Mn2+ nanoparticles.

Temperature and pressure dependences of the Mn2+ and donor-acceptor emissions in ZnS : Mn2+ nanoparticles

Temperature and pressure dependent measurements have been performed on 3.5 nm ZnS:Mn2+ nanoparticles. As temperature increases, the donor-acceptor (DA) emission of ZnS:Mn2+ nanoparticles at 440 nm shifts to longer wavelengths while the Mn2+ emission (T-4(1)-(6)A(1)) shifts to shorter wavelengths. Both the DA and Mn2+ emission intensities decrease with temperature with the intensity decrease of the DA emission being much more pronounced. The intensity decreases are fit well with the theory of thermal quenching. As pressure increases, the Mn2+ emission shifts to longer wavelengths while the DA emission wavelength remains almost constant. The pressure coefficient of the DA emission in ZnS:Mn2+ nanoparticles is approximately -3.2 meV/GPa, which is significantly smaller than that measured for bulk materials. The relatively weak pressure dependence of the DA emission is attributed to the increase of the binding energies and the localization of the defect wave functions in nanoparticles. The pressure coefficient of Mn2+ emission in ZnS:Mn2+ nanoparticles is roughly -34.3 meV/GPa, consistent with crystal field theory. The results indicate that the energy transfer from the ZnS host to Mn2+ ions is mainly from the recombination of carriers localized at Mn2+ ions. (C) 2002 American Institute of Physics.

Pressure dependence of Mn2+ fluorescence in ZnS : Mn2+ nanoparticles

The photoluminescence of Mn2+ in ZnS:Mn2+ nanoparticles with an average size of 4.5 nm has been measured under hydrostatic pressure from 0 to 6 GPa. The emission position is red-shifted at a rate of -33.3+/-0.6meV/GPa, which is in good agreement with the calculated value of -30.4meV/GPa using the crystal field theory. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

PHOTOLUMINESCENCE INVESTIGATIONS OF CD1-XMNXTE UNDER HYDROSTATIC-PRESSURE

The photoluminescence of Cd1-xMnxTe with x=0.25, 0.40, and 0.60 is investigated at 77 K and different pressures. The pressure coefficients of the photoluminescence bands Cd0.75Mn0.25Te and Cd0.6Mn0.4Te are found to be positive and the magnitudes are about 8 X 10(-3) eV/kbar, which is in good agreement with the pressure coefficients of the interband transition. The pressure coefficient of the photoluminescence bands for Cd0.4Mn0.6Te is found to be -6 X 10(-3) eV/kbar, which is quite different from the pressure coefficient of the interband transition. The possible transition mechanism is discussed in terms of group theory and crystal field theory.