Estudo do comportamento atérmico no sistema vítreo fosfato PANK em função da razão K2O/Al2O3

Study of the athermal behavior of the PANK vitreous phosphate system as a function of the K2O/Al2O3 ratio

dc.contributorAndrade, Acácio Aparecido de Castro
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4441691798330519
dc.contributorBorges, Daiane Damasceno
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7058312732479334
dc.contributorLima, Sandro Márcio
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6448216748598848
dc.contributorAlmeida, Gustavo Foresto Brito de
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0143144366886534
dc.contributorAndrade Deus, Dominike Pacine
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3736643256602469
dc.creatorSilva Filho, José Carlos
dc.date2021-11-19T15:45:33Z
dc.date2021-11-19T15:45:33Z
dc.date2021-09-30
dc.date.accessioned2023-09-28T20:20:19Z
dc.date.available2023-09-28T20:20:19Z
dc.identifierSILVA FILHO, José Carlos da. Estudo do comportamento atérmico no sistema vítreo fosfato PANK em função da razão K2O/Al2O3. 2021. 122 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.579
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33463
dc.identifierhttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.579
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9048431
dc.descriptionA large number of vitreous systems have been studied in recent years from the combination of different oxides in order to obtain a host matrix of rare-earth ions to be applied as an active laser medium. Among these systems, phosphate glasses stand out, which are known to have the ability to be athermal, since they exhibit a negative thermo-optical coefficient that opposes the thermal expansion of the material. The athermal behavior eliminates optical distortions in the material that is essential for high average power lasers where an increase in material temperature occurs. Thus, the purpose of this thesis is to investigate the origin of the athermal behavior in the phosphate glass matrix P2O5-Al2O3-Na2O-K2O close to 180 K, to verify if this athermal effect can be shifted to room temperature and to show that the thermal lens technique is the most suitable for observing the athermal effect. Using a double single-arm interferometer, it was possible to obtain simultaneously the thermal expansion coefficient (α) and the thermo-optical coefficient (dn/dT) as a function of temperature. It was verified, through the interference pattern, that close to the athermal region of the material, the fringe period is long, and this indicates a change in its direction with temperature. From this result, a procedure to obtain the parameters α and dn/dT through the phase derivative of the interference pattern was proposed. Furthermore, changing the K2O/Al2O3 ratio of the vitreous system, it was shown that the athermal effect was shifted to room temperature using the thermal lens technique, which also allowed us to assume that the sample with K2O/Al2O3 ~ 9 is athermal at room temperature.
dc.descriptionCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.descriptionCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.descriptionFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.descriptionTese (Doutorado)
dc.descriptionUm grande número de sistemas vítreos tem sido estudos nos últimos anos a partir da combinação de diferentes óxidos a fim de obter uma matriz hospedeira de íons terras raras para ser aplicada como meio ativo de laser. Entre esses sistemas destaca-se os vidros fosfatos, que são conhecidos por terem a capacidade de serem atérmicos, visto que eles exibem o coeficiente termo-ótico negativo que se contrapõe à expansão térmica do material. O comportamento atérmico elimina as distorções óticas no material que é essencial para aplicações em lasers de alta potencia e alta taxa de repetição, onde ocorre um aumento de temperatura no material. Assim, a proposta desta tese é investigar a origem da atermalidade no sistema vítreo fosfato P2O5-Al2O3-Na2O-K2O próximo de 180 K, verificar se esse efeito atérmico pode ser deslocado para próximo da temperatura ambiente e mostrar que a técnica de lente térmica é a mais indicada para observar o efeito atérmico. Utilizando um interferômetro duplo de braço único foi possível obter, simultaneamente, o coeficiente de expansão térmica (α) e o coeficiente termo-ótico (dn/dT) em função da temperatura. Verificou-se, por meio do padrão de interferência, que próximo da região atérmica do material o período da franja é longo, e isso indica uma mudança na sua direção com a temperatura. A partir deste resultado, foi proposto um procedimento de obter os parâmetros α e dn/dT através da derivada da fase do padrão de interferência. Além disso, mudando a razão K2O/Al2O3 do sistema vítreo concluiu-se que o efeito atérmico foi deslocado para a temperatura ambiente por meio da técnica de lente térmica, que ainda permitiu supor que a amostra com razão K2O/Al2O3 ~ 9 é aquela que indica ser totalmente atérmica.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Física
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/
dc.subjectefeito atérmico
dc.subjectvidro fosfato
dc.subjecttemperatura
dc.subjectlente térmica
dc.subjectinterferômetro ótico
dc.subjectcoeficiente de expansão térmica
dc.subjectcoeficiente termo-ótico
dc.subjectFísica
dc.subjectathermal effect
dc.subjectphosphate glass
dc.subjecttemperature
dc.subjectthermal lens
dc.subjectoptical interferometry
dc.subjectthermal expansion coefficient
dc.subjectthermo-optical coefficient
dc.subjectphysics
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::OTICA
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENSOUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART.
dc.subjectFísica
dc.subjectExpansão de sólidos
dc.subjectDeformações térmicas
dc.subjectExpansão de deformações térmicas
dc.titleEstudo do comportamento atérmico no sistema vítreo fosfato PANK em função da razão K2O/Al2O3
dc.titleStudy of the athermal behavior of the PANK vitreous phosphate system as a function of the K2O/Al2O3 ratio
dc.typeTese


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