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Espectroscopia ultrarrápida do polímero semicondutor luminescente MEH-PPV com excitação no ultravioleta (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: FALEIROS, MARCELO MEIRA - IFSC
  • USP Schools: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCM
  • Subjects: ESPECTROSCOPIA; LUMINESCÊNCIA; POLÍMEROS (MATERIAIS); SEMICONDUTORES
  • Keywords: Conjugated Polymers; Espectroscopia ultrarrápida; Excitação no UV; Polímeros conjugados; Processos óticos ultrarrápidos; Pump-probe technique; Técnica de bombeio e prova; Ultrafast optical processes; Ultrafast spectroscopy; UV excitation
  • Language: Português
  • Abstract: A indústria optoeletrônica passa por um período de transformação em que os materiais inorgânicos estão sendo substituídos pelos orgânicos, oligômeros e polímeros, na fabricação de alguns tipos de dispositivos. No entanto, fatores como baixa eficiência e tempo de vida impedem que os aparelhos com base nos polímeros entrem definitivamente no mercado. Para resolver estas questões, é necessário um conhecimento profundo da estrutura eletrônica desses materiais. Apesar do avanço científico, ainda existem pontos a esclarecer. Por exemplo, não existe um consenso sobre a natureza das excitações óticas primárias e dos processos não radiativos nos polímeros conjugados, principalmente com excitação no ultravioleta. Tais processos limitam a eficiência e podem influenciar nos processos fotoquímicos, determinando o tempo de vida de um dispositivo. Esses fenômenos ocorrem em alguns picossegundos e, portanto, a espectroscopia ultrarrápida é a técnica mais adequada para o seu estudo. Neste trabalho, foi implementado o aparato para espectroscopia de bombeio e prova em filmes finos de polímeros conjugados, no qual podem ser usados dois métodos de aquisição de dados, sensível à fase e pulso-a-pulso. O primeiro é o método padrão citado na literatura, no qual o feixe de excitação é modulado por um chopper e os sinais são medidos por amplificadores lock-in. No segundo, o condicionamento de sinais é feito por circuitos amplificadores e o processamento dos sinais é feito pulso-a-pulso. É um método que a princípio fornece melhor estatística, pois as flutuações do laser são normalizadas pulso-a-pulso, e não na média. Além disso, apresenta menor custo e torna o experimento de bombeio e prova maissimples, pois os únicos procedimentos críticos passam a ser a sobreposição feixes na amostra e a determinação do atraso zero entre bombeio e prova. Foi projetado e construído o circuito eletrônico de condicionamento de sinais e o software de aquisição foi desenvolvido em linguagem LabVIEW. Entretanto, o método pulso-a-pulso forneceu uma sensibilidade inadequada para o estudo de filmes poliméricos, (ΔT⁄T ~ 0,7%, limitada pelo ruído elétrico na amplificação dos pulsos detectados), em contraste com ΔT/T ~ 0,1% que foi alcançada pelo método sensível à fase. Desta maneira, foi usado o último método para o estudo da evolução do espectro e da dinâmica de emissão estimulada de um filme de MEH-PPV, com excitação no visível e no ultravioleta, permitindo o estudo da dinâmica de relaxação dos estados de mais alta energia. Os resultados no visível são compatíveis com os da literatura, o que demonstra a confiabilidade do aparato quanto à sensibilidade e resolução temporal e espectral. Os resultados com excitação no UV indicam que a transferência de energia de bandas mais energéticas para a banda π - π∗ (conversão interna) ocorre em aproximadamente 300 fs, confirmando as suposições da literatura quanto à relaxação energética ultrarrápida (regra de Kasha), além de sugerir a existência de bandas ainda mais energéticas do que as já conhecidas. Pretende-se futuramente determinar a eficiência de tal transferência energética, pois ela pode ser um fator limitante na eficiência de fotoluminescência em polímeros conjugados com excitação no ultravioleta.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 17.08.2012
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      FALEIROS, Marcelo Meira; MIRANDA, Paulo Barbeitas. Espectroscopia ultrarrápida do polímero semicondutor luminescente MEH-PPV com excitação no ultravioleta. 2012.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-06122012-084909/pt-br.php >.
    • APA

      Faleiros, M. M., & Miranda, P. B. (2012). Espectroscopia ultrarrápida do polímero semicondutor luminescente MEH-PPV com excitação no ultravioleta. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-06122012-084909/pt-br.php
    • NLM

      Faleiros MM, Miranda PB. Espectroscopia ultrarrápida do polímero semicondutor luminescente MEH-PPV com excitação no ultravioleta [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-06122012-084909/pt-br.php
    • Vancouver

      Faleiros MM, Miranda PB. Espectroscopia ultrarrápida do polímero semicondutor luminescente MEH-PPV com excitação no ultravioleta [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-06122012-084909/pt-br.php

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