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| A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada | ||
| APLICAÇÕES DA TÉCNICA DE LENTE TÉRMICA EM VIDROS TELURETOS NÃO-DOPADOS | ||
| William Ferreira Falco 1 (williamfalco@hotmail.com), Enderson Sérgio Bannwart 1, Junior Reis Silva 1 e Sandro Marcio Lima 1 | ||
| (1. Curso de Física, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS.) | ||
| INTRODUÇÃO:
Em 1992, Shen e colaboradores desenvolveram um modelo experimental o qual se baseia na detecção do calor provocado em um material, gerado no ciclo da ação laser. Tal experimento denominou-se espectrometria de lente térmica (LT). O objetivo desse trabalho é utilizar-se desta técnica para a determinação das principais propriedades termo-ópticas dos vidros teluretos, que são os vidros que contêm TeO2 em sua composição. Tais propriedades são: difusividade térmica (D), condutividade térmica (K) e desvio do caminho óptico com a temperatura (ds/dT). Essas propriedades serão estudadas em três matrizes vítreas teluretos com percentagens diferentes de titânio (Ti) e lítio (Li). Confrontando os resultados, pretende-se verificar se o titânio e o lítio podem exercer alguma influência nessas propriedades termo-ópticas. Com os vidros teluretos há possibilidades de preparar matrizes geradoras de segundo harmônico ou mesmo sintetizar matrizes com nanocristais de niobato de lítio (LiNbO3), que é um eficiente cristal óptico não-linear para geração de segundo harmônico e amplamente utilizado em guias de onda. Estes vidros têm atraído muito interesse por causa do seu alto valor de índice de refração (~ 2,1 a 2,3), altos valores para a constante dielétrica, baixa dispersão, larga transmissão no infravermelho e alto coeficiente de expansão térmica. |
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| METODOLOGIA:
Inicialmente foram preparados, pelos pesquisadores do GVC - UNESP, três matrizes vítreas teluretos com as seguintes composições: 80% TeO2 - 20% Li2O; 80% TeO2 - 15% Li2O - 5% TiO2 e 80% TeO2 - 10% Li2O - 10% TiO2, denominadas: TL, TLT5 e TLT10, respectivamente. De posse deste material foram realizadas as medidas de LT em Maringá, no GEFF - UEM. Primeiramente foram realizados os processos de montagem e alinhamento do experimento de LT. O processo de alinhamento é verificado medindo uma amostra que se tem como padrão, cujos parâmetros termo-ópticos são conhecidos. Após o alinhamento foi dado início aos estudos nos vidros teluretos. Foi medida a resposta do efeito de LT em ao menos três posições diferentes da amostra, para corrigir os possíveis erros provocados pela não-homogeneidade do vidro. Em cada posição foram feitos dez transientes de LT em função da potência de excitação. Isto permite que a linearidade entre o efeito de LT e a potência de excitação seja verificada. De posse dos dados experimentais foram feitos os processos de análise e interpretação dos resultados. Nesta etapa foram determinados os valores de difusividade térmica, condutividade térmica e desvio do caminho óptico com a temperatura dos vidros. Para o cumprimento das últimas etapas foi usado o programa computacional “Microcal Origin”. |
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| RESULTADOS:
Após todos os procedimentos experimentais, análises e interpretações, foram determinados os valores das propriedades termo-ópticas desejadas, para as três matrizes vítreas teluretos. Primeiramente foram determinados os resultados da amostra TL. Nesta, os valores obtidos para a difusividade térmica (D) e para a condutividade térmica (K) foram de 2,7×10-3cm2/s e 6,32×10-3W/Kcm, respectivamente. Para o desvio do caminho óptico com a temperatura (ds/dT) obteve-se nesta amostra 1,7×10-6K-1. Em seguida, foram determinados esses mesmos parâmetros para a segunda amostra: TLT5. A difusividade térmica (D) encontrada nesta amostra foi de 3,0×10-3cm2/s. Para a condutividade térmica (K) obteve-se 6,76×10-3W/Kcm e o desvio do caminho óptico com a temperatura (ds/dT) foi de 12,9×10-6K-1. Finalmente, foram determinados os valores dessas propriedades para a amostra TLT10. O valor da difusividade térmica (D) encontrado nesta terceira amostra foi de 2,9×10-3cm2/s. Um valor de 6,45×10-3W/Kcm foi obtido para a condutividade térmica (K) e 12,2×10-6K-1 para o desvio do caminho óptico com a temperatura (ds/dT). Detalhes do procedimento para calcular todos estes parâmetros (D, K e ds/dT) serão dados na apresentação do trabalho no evento. |
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| CONCLUSÕES:
Analisando e confrontando os resultados obtidos, através dessa experiência pode-se observar que os valores da difusividade térmica, condutividade térmica e do desvio do caminho óptico com a temperatura não variam entre as três matrizes vítreas teluretos. Esses valores foram comparados aos de outras matrizes vítreas para verificar suas qualidades para fins aplicativos. Sabendo que cada amostra possui uma composição diferente, onde se acrescentou percentagens de TiO2 e Li2O, pode-se concluir que esse acréscimo não influenciou nas propriedades termo-ópticas da matriz vítrea telureto, inclusive no seu calor específico. É importante lembrar que os resultados desse trabalho são referentes a experimentos realizados em temperatura ambiente. Pode-se concluir também que a técnica de lente térmica é um método muito eficaz no estudo de materiais transparentes. |
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| Instituição de fomento: UEMS | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Técnicas Fototérmicas; Materiais Amorfos; Propriedades Termo-ópticas. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |