PROPIEDADES OPTICAS DE LOS SOLIDOS

Autor: Palacios Lidón Elisa.
Año: 2004.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: Universid Autónoma de Madrid.
Centro de realización: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC).

Resumen: La tesis recoge un estudio detallado de las propiedades ópticas de cristales tridimensionales basados en estructuras opalinas. Comenzando con sistemas sencillos, se estudia el efecto del desorden en este tipo de estructuras tanto a nivel morfológico como en sus propiedades fotónicas. A continuación se comprueba la existencia de un gap fotónico completo en ópalos inversos con alto contraste de índice de refracción, para lo que se realizan medidas de reflexión a lo largo de las direcciones de alta simetría en ópalos inversos de silicio. Para demostrar el efecto de la topología del material infiltrado se recurre a ópalos compuestos e inversos de InP y GaP tanto en lámina delgada como en sedimentos opalinos, donde se lleva a cabo un estudio del crecimiento del material en el interior de los poros de la matriz y se propone un modelo teórico que explica razonadamente el comportamiento fotónico que presentan estos materiales. Por último, se hace una primera obtención de un dispositivo real, fabricando heteroestructuras complejas formadas por el apilamiento de diferentes ópalos e infiltradas con sílice mediante un método CVD novedoso. De entre todas las estructuras que se presentan cabe destacar la obtención de defectos de plano embebidos en ópalos y el estudio exaustivo de la posición de la resonancia debida a la presencia del defecto en función de su grosor.

Autor: AL SALEH AHMAD MOHAMMAD .
Año: 2003.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: E.T.S.I. INDUSTRIALES Y DE TELECOMUNICACION.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.

Resumen: Este trabajo presenta la preparación y el estudio espectroscópico de dos materiales: tetraborato de litio-Li2B4O7 en el estado de vidrio dopado con Pr3+ y el compuesto monocristalino ternario de cloro plomo potásico-Kpb2Cl5 puro y dopado con iones de tierras raras. Para esta tarea hemos diseñado y construido los equipos totalmente originales para la síntesis, purificación, fabricación y crecimiento de respectivos materiales. En concreto destacamos el horno tipo Bridgman vertical transparente para el control de la interfase de crecimiento de los cristales y el desarrollo del método de enfriamiento rápido en el mismo crisol para la fabricación de los vidrios. El estudio espectroscópico se ha hecho mediante espectroscopía de absorción y luminiscencia poniendo en evidencia la emisión visible del Pr3+ desde el nivel 1D2 en vidrios y la conversión de energía IR en VIS bajo excitación láser para los cristales dopados con Pr3+ y codopados con Pr3+/Yb3+. También, se ha demostrado la existencia de enfriamiento interno inducido por láser en cristales dopados con Yb3+ a temperatura ambiente.

Autor: PALIZA CABALLERO GONZALO DE LA.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPTO. DE FÍSICA DE MATERIALES.

Resumen: El principal objetivo de esta tesis ha sido el estudio y caracterización de las propiedades fotorrefractivas de las guías de onda producidas por intercambio protónico en niobato de litio, en función de la temperatura, con objeto de analizar su posible aplicación en el diseño de dispositivos Bragg integrados. Se ha medido de manera precisa la respuesta electroóptica de las guías en fases bien definidas, así como estudiado la respuesta fotovoltaica de las mismas. Para esto último, se ha puesto a punto un sistema experimental que ha permitido la medida directa del as fotocorrientes en configuración guiada. En el estudio fotovoltaico de las guías en fase alfa, se ha observado un comportamiento superlineal, el cual ha podido ser explicado mediante un modelo de dos centros. Por otro lado, se ha diseñado y puesto a punto un sistema experimental para el estudio de comportamiento fotorrefractivo en función de la temperatura. Gracias a este montaje, se ha podido analizar la cinética fotorrefractiva, simulando los resultados mediante un modelo teórico y obteniendo, por primera vez, en guías de onda sobre LiNbO3, información detallada sobre los parámetros microscópicos fotorrefractivos. Por último, se ha analizado la viabilidad de los dispositivos Bragg fotorrefractivos en guías de onda PE:LiNbO3, realizando redes deflectoras en diferentes configuraciones. Con objeto de mejorar la estabilidad de dichos sistemas deflectores, se ha procedido al fijado térmico de las redes, el cual resulta pionero en este tipo de guías.

Autor: LÓPEZ-TEJEIRA SAGÜÉS FERNANDO.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS UAM.

Resumen: El objeto de esta tesis es el estudio teórico de las propiedades ópticas de los ópalos artificiales (estructuras compactas de nanoesferas de sílice auto-organizadas) con vistas a su utilización como cristales fotónicos tridimensionales. Además de la modelización numérica de su respuesta espectral, se presenta una clasificación sistemática de las propiedades de simetría del campo electromagnético en este tipo de sistemas que ha permitido predecir la existencia de un cierto número de efectos observables netamente ligados a la simetría del campo incidente. Algunos de tales efectos ya se han demostrado experimentalmente y otros están en vías de serlo. Finalmente, se aborda la obtención de estructuras de nanoesferas dieléctricas con la simetría de la red diamante, proponiendo dos métodos distintos que permitirían solventar buena parte de los inconvenientes técnicos que han venido dificultando su construcción.

Autor: GARCÍA SANTAMARÍA FLORENCIO.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CIENCIAS DE MATERIALES DE MADRID (CSIC).

Resumen: Esta tesis doctoral trata de la fabricación y caracterización de cristales fotónicos basados en micro-esferas de sílice (diámetros entre 0.2 y 1.2 micras). Los temas que la conforman son: 1,- Introducción general a los cristales fotónicos. Aquí se da una descripción general de los conceptos más importantes, los métodos experimentales y teóricos más extendidos y el estado del arte actual. 2,- Estudio del índice de refracción de micro-esferas de sílice calcinadas a diferentes temperaturas. En este tema se caracteriza el índice de refracción de las esferas de sílice que han sido tratadas a diferentes temperaturas. Esto tendrá especial importancia para entender las propiedades ópticas de ópalos artificiales tratados térmicamente. 3,- Métodos de fabricación de ópalos artificiales. Muestras con tamaño de esferas superiores a los 500 nm de diámetro han sido fabricados por dos métodos que utilizan la electroforesis y la deposición vertical. 4,- Caracterización óptica. Los métodos para el estudio óptico de las muestras son discutidos y aplicados a los diferentes tipos de muestras. 5,- Ingeniería de bandas y crecimiento de multicapas de silicio y germanio. El crecimiento controlado de materiales de alto índice de refracción permite el estudio de la evolución de las propiedades ópticas de los ópalos artificiales infiltrados. 6,- Fabricación de una estructura tipo diamante. Utilizando técnicas de fotolitografía, nanorobótica, crecimiento epitaxial y ataques selectivos, muestras tipo diamante fueron fabricadas con micro-esferas de sílice.

Autor: SUÁREZ GARCÍA AMELIA.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Láminas delgadas de óxido de aluminio amorfo (a-Al2O3) dopadas bien con iones de tierras raras (Er3+, Yb3+), bien con nanocristales metálicos (Cu) han sido sintetizadas mediante la técnica de depósito por láser pulsado alternado. Se ha analizado el efecto que presenta sobre la respuesta óptica de la láminas presenta la modificación de concentración de dopante así como su distribución en la escala nanométrica. En el caso del dopado con iones de tierras raras, las propiedades fotoluminiscentes de las láminas se han caracterizado en términos de la intensidad y del tiempo de vida de la emisión a la longitud de onda de 1.5 um. Se ha determinado que la mejor respuesta fotoluminiscente corresponde a una distribución de los iones de Er3+ en capas separadas en más de 3 nm, ya que de este modo se evitan los efectos de interacción entre iones pertenecientes a distintas capas. Por otro lado, los efectos de interacción entre iones en cada capa pueden disminuirse por medio del empleo de una alta densidad de energía láser para la ablación del banco de Er, lo que permite la síntesis de láminas con una elevada concentración de Er (2x10 20 at/cm3) y tiempos de vida largos en la emisión (6 ms). Por otro lado, la inclusión de iones de Yb3+ como codopante ha permitido aumentar en dos órdenes de magnitud la intensidad fotoluminiscente de las láminas, para una longitud de onda de exictación de 975 nm. Se ha determinado que la distribución óptima corresponde a iones de Er3+ e iones de Yb3+ separados en capas distintas, a fin de evitar efectos de agregación. Asimismo se ha observado que la transferencia de energía desde el Yb al Er es eficiente para separaciones entre iones de 3nm, lo que indica que la probabilidad de existencia de procesos de transferencia de energía por vías radiativas. Con respecto al dopado con nanocristales de Cu, su respuesta óptica lineal en la región espectral de la resonancia del plasmón de superficie (RPS) ha sido modificada de forma controlada. A esta longitud de onda, las láminas presentan un máximo de absorción derivado del aumento de la polarizabilidad de los electrones libres del nanocristal. Se observa que el aumento del contenido de Cu en las láminas conduce a la síntesis de nanocristales con un alto grado de coalescencia, que presentan un aumento de la intensidad de la RPS así como un corrimiento espectral de ésta hacia el rojo. Por otro lado, los nanocristales de pequeño diámetro (menor 3 nm) apenas presentan banda de absorción vinculada a la RPS. Es debido a su elevada fracción de átomos en superficie frente a átomos en volumen, lo que reduce el número de electrones libres en el nanocristal, capaces de contribuir a la RPS. Este efecto se ha corroborado con el análisis de nanocristales en los que se ha realizado una oxidación controlada, mediante el empleo de una atmósfera de O2 durante/posterior a la síntesis. Se ha observado que la oxidación parcial de los nanocristales reduce la absorción de las láminas en la región de la RPS. Finalmente se ha demostrado la posibilidad de generar 1D-estructuras fotónicas empleando los nanocristales como unidades constitutivas. El diseño de este tipo de estructuras ha permitido incrementar en un 30% la transmisión de las láminas, respecto a la que presentaría una distribución homogénea de las capas de nanocristales.

Autor: AMBOAGE CASTRO MÓNICA.
Año: 2003.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: CIENCIA Y TECNOLOGÍA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS -UPV/EHU.

Resumen: Las perovskitas de níquel presentan interesantes propiedades electrónicas,conducción metálica y trarnsiciones metal-aislante, íntimamente relacionadas con las propiedades estructurales. La presión es una variable, alternativa a la sustitución química, que permite modificar de forma contínua las distancias interatómicas y consecuentemente las propiedades físicas de un material. Se ha estudiado la evolución de la estructura cristalina de las perovskitas de níquel bajo presión. Se han utilizado celdas de yunques de diamente para producir una presión hidrostática máxima de 40 Gpa, y se han realizado experimentos de difracción de polvo resuelta en ángulo en la línea ID09 del ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), complementados con experimentos de espectroscopía Raman tanto en función de la presión como la temperatura. En particular se han estudiado las perovskitas RNiO3 con R=Lu, Y, Sm, Nd, Pr y La. Se han dobtenido una serie de transiciones de fase que indican una disminución de la distorsión de la estructura perovskita al aumentar la presión y que han permitido trazar un completo diagrama de fases en función de la presión. La gran resolución de la línea ID09 nos ha permitido estudiar la evolución con la presión de la pequeña distorsión monoclínica de LuNiO3, que desaparece a 16 Gpa y a 13 Gpa respectivamente, indicando la desaparición con la presión de la desproporción de carga de Ni3+ presente en éstos compuestos.

Autor: MELERO VILLALBA PEDRO ANTONIO.
Año: 2002.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Se presenta un modelo de representación de las propiedades polarimétricas de la luz y de los medios materiales basado en matrices hermíticas semidefinidas positivas. Además del caso de frentes de onda planos, para el que se introduce una parametrización angular del vector de Stokes y se obtiene un procedimiento de descomposición de un estado cualquiera como combinación lineal convexa de dos estados puros, se aborda el caso de frentes de onda arbitrarios para el que se definen los "parámetros de Stokes generalizados" así como los parámetros invariantes adimensionales "grado de polarización" y dos "índices de pureza" que dan cuenta de la estructura de pureza polarimétrica de haz de luz. La acción de un medio material se representan mediante la correspondiente matriz de coherencia, a partir de la cual se define el "grado de pureza" y los "índices de pureza", magnitudes invariantes adimensionales que contienen la información física de la estructura de pureza polarimétrica del material. Se propone un nuevo principio de funcionamiento de un polarímetro mediante el uso de seis estados de polarización incidentes simétricos en la esfera de Poincaré. Se desarrolla la solución completa al problema consistente en lograr separar la contribución de un material cuyas propiedades se desena determinar, de la contribución de un material de propiedades conocidas que aparecen combinado con el anterior de modo que la matriz de Mueller medida refleja conjuntamente ambos comportamientos.

Autor: IBISATE MUÑOZ MARTA.
Año: 2002.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID .
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID.

Resumen: En eta tesis se han estudiado las condiciones de síntesis necesarias para obtener partículas de sílice en un amplio rango de tamaños, entre 100 y 1300 nm. La preparación de estas partículas con una pequeña dispersión de tamaños ha permitido la fabricación de ópalos artificiales cuyas bandas de atenuación abarcan el rango visible y parte del infrarrojo cercano del espectro electromagnético. La formación de estas estructuras tridimensionales requirió el control de las propiedades físico-químicas de las superficie de las partículas. Se obtuvieron ópalos de espesor controlado entre 10 y 50 um mediante confinamiento y ópalos de espesor de alrededor de 300 um mediante sedimentación en medios adecuados. Se estudiaron las propiedades ópticas de estos ópalos y se compararon con las estructuras de bandas para este tipo de materiales que se han obtenido mediante cálculos teóricos. Se preparó una línea de Deposición Química en Fase Vapor que ha permitido la infiltración de Si en los ópalos. Las propiedades ópticas de los materiales infiltrados así como de aquellos en los que se eliminaron las partículas iniciales han sido estudiadas y comparadas con los cálculos teóricos. La importancia de las estructuras inversas de Si radica en que la teoría indica que para dichas estructuras presentan existe un rango de frecuencias que no se puede propagar en ninguna de las direcciones del cristal, con lo que esto supone a la hora de poder aplicar este tipo de materiales en dispositivos fotónicos.

Autor: GARCÍA MARTÍNEZ JOAQUIN C..
Año: 2002.
Universidad: CASTILLA-LA MANCHA.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FAC. QUÍMICA.

Resumen: La Tesis que se presenta se enmarca en dos campos de investigación: los dendrímeros y los materiales fotoluminiscentes, y pretende ser un paso más en la búsqueda y desarrollo de nuevos materiales con estructura dendrimérica. A lo largo de ellas se describe la preparación, caracterización, y estudios espectroscópicos preliminares de tres familias de dendrímeros conjugados. Tras una primera parte introductoria sobre los dendrímeros, su estructura, preparación y aplicaciones en diferentes campos de la ciencia, se describen diferentes metodologías versátiles para la preparación de dendrímeros basados en poli(fenilenvinilenos) (PPVden) polares y apolares, combinando la reacción de Heck y la reacción de Horner-Wadsworth-Emmons (HWE), para la formación de los dobles enlaces C=C. De esta manera, no solo ha sido posible preparar dendrímeros con prácticamente cualquier grupo funcional en la periferia, sino que eligiendo adecuadamente el núcleo pueden sintetizarse, en principio, diferentes tipos de arquitecturas y modular sus propiedades macroscópicas. La preparación de dendrímeros con diferentes núcleos de interés, como fulereno y binaftilo quiral, estos también han sido objeto de estudio. A continuación se presenta una metodología para la preparación de una nueva familia de dendrímeros cuya arquitectura está basada en híbridos de poli(fenilenvinilenos)/poli(fenilenetinilenos), es decir, en una alternancia de dobles y triples enlaces uniendo anillos de benceno. La preparación de estas estructuras se llevó a cabo mediante la combinación de dos reacciones de formación de enlaces carbono-carbono: la reacción de Horner-Wadsworth-Emmons y la reacción de acoplamiento de Sonogashira. También se muestran los estudios preliminares de absorción en el ultravioleta-visible y fluorescencia de este tipo de estructuras. En último lugar se muestra el trabajo realizado durante una estancia predoctoral en el departamento de Química Orgánica Macromolecular de Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, Holanda, donde se diseñó la síntesis de oligo(fenilenvinilenos) (OPV) capaces de enlazarse con un dendrímero, única y exclusivamente, mediante interacciones secundarias, como puentes de hidrógeno, fuerzas electrostáticas y fuerzas hidrófobas. Asimismo se ha estudiado tanto las interacciones anfitrión-huésped como la respuesta fluorescente de este tipo de complejos.

Autor: SANZ MONASTERIO MIKEL.
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE BILBAO.

Resumen: Este trabajo se ha enmarcado dentro de la investigación de nuevos vidrios basados en óxido de germanio y calcohalogenuros, que presentan una elevada transmisión en el IR y adecuadas aptitudes para el dopado, junto con unas buenas prestaciones térmicas, mecánicas y químicas para su aplicación en dispositivos fotónicos. En particular se han estudiado mediante técnicas de espectroscopía láser, continua y resuelta en tiempo, las propiedades ópticas del ion Nd3+ en varias composiciones de vidrios basados en GeO2, Bi2O3, PbO y Nb2O5 y en los vidrios calcohalogenuros GeS2, Ga2S3, CsX (X=Cl, Br, l) En estas matrices vítreas se ha caracterizado la transición láser 4F3/2 - 4I11/2, estudiando los tiempos de vida del ion dopante en el nivel exctiado y su dependencia con la temperatura y con las longitudes de onda de excitación y de emisión. Se han estudiado los procesos de conversión de energía infrarroja en visible, obteniendo bandas de emisión verde, naranja y roja en ambos vidrios y además una banda azul en los vidrios calcohalogenuros. Así mismo se han explicado los mecanismos que las producen. En los vidrios germanatos se estudió la transferencia de energía entre los iones dopantes estudiando la transición 4F3/2 - 4I9/2 por medio de la técnica de fluorescencia de estrechamiento de línea resuelta en tiempo con excitación resonante.

Autor: LACHA ARTIGUEZ LUIS M..
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: Es un trabajo de carácter eminentemente experimental, en el que se comienza definiendo con precisión los elementos instrumentales más adecuados a la técnica FLN que se va a utilizar y se describe la estrategia operativa más eficiente que permite extraer la mejor relación señal-ruido de las medidas experimentales. Se aborda el diseño, montaje, calibración y puesta a punto de una técnica de espectroscopía láser que permite realizar medidas de fluorescencia de estrechamiento de línea resuelta en tiempo, bajo excitación resonante, en matrices vítreas dopadas con Nd3+. El trabajo incluye la automatización del sistema experimental y un estudio detallado de los problemas inherentes a este tipo de técnicas instrumentales, en particular, el de sus límites operativos. El objetivo fundamental de la memoria es el estudio espectroscópico del ion Nd3+ en matrices amorfas de vidrios fluoroarsenatos mediante la técnica TRFLN con el objeto de establecer los mecanismos que operan en los procesos de migración de energía entre los iones excitados en el nivel metaestable 4F3/2. El estudio comprende la estimación de la dependencia del parámetro de transferencia medio con la energía de excitación y con la concentración de iones en el vidrio. Finalmente, se presenta un estudio preliminar de los procesos de conversión de energía infrarroja en visible obtenidos bajo excitación de los niveles 4F3/2 y 4F5/2; procesos que tienen gran importancia, pues afectan a la población de los niveles metaestables y por lo tanto pueden afectar al rendimiento de la emisión láser desde el estado 4F3/2.

Autor: MARTINEZ CRIADO GEMA.
Año: 2001.
Universidad: VALENCIA .
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: 46014765 FACULTAD DE FÍSICA.

Resumen: En esta memoria se investigan experimentalmente diversos compuestos semiconductores pertenecientes a la FciA de los nitruros del grupo III. De especial interés es la caracterización por espectroscopía de fotonuminiscencia y dispersión Raman. En primer lugar, del estudio de muestras de GAN obtenidas homoepitaxialmente, se estiman importantes parámetros físicos carentes por completo de tensión, secuela típica de la mayor parte de muestras depositadas sobre zafiro y SiC. Los resultados obtenidos, como por ejemplo, el ancho de la banda prohibida y la energía de enlace del excitón, permiten contar con magnitudes de referencia para los posteriores análisis. A continuación, se estudian muestras de GaN acecidas sobre Zafiro y dopadas con Mg en un amplio rango de concentración, defectos morfológicos de sorprendente estructura piramidal cobre la superficie a medida de aumenta la concentración de Magnesio. La formación de tales estructuras quedan convicentemente explicada a partir de un modelo basado en la presencia de defectos de aplamiento (Aaciados por dispersión Raman), unidos a la incidencia de enlaces vacantes debido a un cambio revisible de la polaridad. Finalmente, se estudian meterojunturas de Aiban/Gan a fin de observar la recombinación del gas electrónico bidiemensional (2DE6) ubicado en la intercara. Siriviéndonos de medidas de fotocuminiscencia a bajas temperaturas, y bajo la aplicación de un campo eléctrico exterior, pudimos distinguir por primera vez la emisión exitonica asociada al gas electrónico en heterouniones no dopadas intercionalmente. Como complemento, se estudia por último la influencia de la tensión residual sobre la concentración laminar del 2DE6 mediante los corrimentos de los fonones E2, así como los respectivos al excitón eolazapo aci donor.

Autor: SÁNCHEZ SOMOLINOS CARLOS.
Año: 2001.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS - UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA.

Resumen: En esta tesis se han llevado a cabo estudios de las propiedades ópticas de diferentes películas poliméricas. Se han obtenido películas anisótropas de polímeros cristales líquidos procesadas mediante fotopolimerización de monómeros cristal líquido reactivos previamente orientados. Se ha estudiado la birrefringencia, el dicroísmo en absorción así como la luminiscencia polarizada de películas con pequeños porcentajes de cromóforo. Se ha estudiado el orden microscópico en las matrices poliméricas generadas en función del grado de entrecruzamiento del polímero así como la estabilidad de la luminiscencia frente a la temperatura y frente a una iluminación intensa y continua en la banda de excitación. Por otro lado, se han llevado a cabo estudios de la anisotropía fotoinducida en películas delgadas de polímeros derivados de azobenceno (polimetacrilatos y poliésteres). Se ha estudiado la transición de fase al isótropo fotoinducida con luz de 488 nm en polímeros mesógenos con este tipo de unidades azobenceno. En particular, se ha estudiado la influencia de parámetros tales como la potencia y la temperatura en esta transición. Se ha llevado a cabo también, sobre estos materiales, un estudio acerca del registro holográfico utilizando para ello procesos bifotónicos. En este tipo de procesos, se utiliza una luz azul para sensibilizar la película en la región del rojo. La grabación se lleva a cabo con un láser de He-Ne utilizando para ello la línea de 633 nm. Se ha estudiado la formación de redes holográficas utilizando diferentes esquemas de iluminación. Se ha observado también la aparición de relieve superficial, en este tipo de materiales utilizando los citados procesos bifotónicos.

Autor: GONZÁLEZ VARONA OLGA.
Año: 2001.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FÍSICA .
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA.

Resumen: Este trabajo se centra en el estudio de estructuras basadas en nanopartículas semiconductoras sintetizadas por implantación iónica y su aplicación en dispositivos de memoria. En primer lugar, se muestra la viabilidad de la implantación iónica para la formación de nanopartículas compuestas en una capa de SiO2. Mediante la implantación secuencial de Si y C en una matriz de SiO2 y un recocido posterior a 1100ºC se ha obtenido un sistema formado por nanoprecipitados de Si, C y SiC que exhiben una intensa emisión de luz blanca a temperatura ambiente. Esta emisión está formada por tres bandas de fotoluminiscencia asociadas a cada uno de los diferentes tipos de precipitados. Los resultados obtenidos de la caracterización estructural y óptica de estas muestras según las diferentes condiciones de elaboración y recocido nos ha permitido corroborar la asignación de la banda de fotoluminiscencia roja con la presencia de manocristales de Si, de la banda amarillo-verde con los precipitados de C y de la azul con los de SiC. Por otro lado, el estudio eléctrico de estructuras MOS con nanocristales de Si sintetizados por implantación iónica ha puesto de manifiesto la existencia de efectos de memoria en estos sistemas. Se ha realizado un análisis de los mecanismos de carga y descarga de los nanocristales en función de las diferentes condiciones de fabricación con la intención de determinar los principales parámetros de la nanomemoria, como son el tiempo de escritura, el tiempo de retención y el voltaje de operación. Los resultados obtenidos de este estudio muestran que la calidad y grosor del óxido túnel, así como la densidad y tamaño medio de los nanocristales son los parámetros más influyentes en las características de la nanomemoria. En este sentido, la utilización de una oxidación adicional se ha revelado como un proceso muy eficaz para mejorar el tiempo de retención. Finalmente, se ha propuesto una serie de mejoras con el fin de optimizar estos parámetros.

Autor: SAEZ DE OCARIZ GRANJA IDURRE.
Año: 2000.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR INGENIERIA DE BILBAO.

Resumen: En las ultimas decadas la caracterizacion y desarrollo de nuevos laseres en estado solido y fibras autoamplificadoras ha despertado un gran interes en el area de las telecomunicaciones y optoelectronica. En este campo, los iones tierras raras juegan un papel principal debido a la gran variedad de canales de desexcitacion que presentan, y dentro de ellos es de gran interes el ion praseodimio. En esta tesis se presenta el estudio de las propiedades espectroscopicas del ion Pr3+ en tres matrices muy diferentes en cuanto a su estructura pero que presentan unas caracteristicas opticas que las hacen muy prometedoras como posibles materiales laser. Dichos materiales son los cristales LiKYF5 (caracterizados por primera vez en este trabajo), los vidrios 60NaPO3-15BaF2-(25-x)GdF3-xPrF3 y los cristales desordenados K5Bi1-xPrx(MoO4)4. Se ha construido el esquema de niveles del ion Pr3+ en cada material realizando una caracterizacion electroscopica basica. Una vez determinado el esquema de niveles energeticos, se han estudiado las transiciones opticas entre dichos niveles, las probabilidades de transicion radiativa y no radiativa y los canales de desexcitacion, los tiempos de vida, la extincion de la luminiscencia con la concentracion y/o temperatura, y los procesos de difusion. En particular se ha estudiado la fluorescencia de los niveles 3Po y 1D2 en funcion de la concentracion y la temperatura. Se han realizado espectros de fluorescencia resuelta en tiempo, analizando las curvas de decaimiento y obteniendo información sobre los posibles mecanismos responsables de la desexcitacion radiativa y no radiativa. Para obtener información adicional sobre el proceso de interacción ion-ion se estudia la posibilidad de conversion de energia del visible al visible y los mecanismos responsables de estos procesos. Por ultimo se presenta un estudio comparativo de las propiedades opticas del ion Pr3+ en las distintas matrices estudiadas.

Autor: PUJOL BAIGES M. CINTA.
Año: 2000.
Universidad: ROVIRA I VIRGILI.
Centro de lectura: QUÍMICA.
Centro de realización: FACULTAT DE QUÍMICA (URV).

Resumen: La Tesis Doctoral que se describe a continuación se enmarca en el campo de investigación de nuevos materiales, ópticos, concretamente en el campo de nuevos materiales para láseres de estado sólido (LES). La demanda y interés tecnológico actuales para obtener diferentes materiales láser que emitan en diferentes longitudes de onda desde la ultravioleta al infrarrojo,justifica plenamente la realización del presente trabajo Obtenció i caracterització de cristalls monoclínics de KGd(WO4)2 substituíts amb lantánids. Después de la realización de este traajo se puede afirmar que el tungstato doble de potasio y gardolinio, a partir de ahora KGW, constituye una interesante y novedosa matriz láser.La substitución parcial del ion Gd3+, elemento consitucional de esta matriz, por los elementos lantándiso Ln3+ (Ln3+ = Pr, Nd, Ho, Er, Tm i Yb) da lugar a las transiciones luminiscentes que son susceptibles de ser utilizadas como canales de emisión para nuevos láseres. La investigación descrita en esta memoria está constituida por dos grandes bloques. La primera parte de la tesis hace referencia a un preciso y exhaustivo estudio de cómo obtener a nivel monocristalino el KGW: se ha investigado la metodología de crecimiento de este material para obtener monocristales de lata purez y perfección estructural, así como su optimización para poder ser utilizado en el ámbito industrial. Este estudio también incluye y investiga las posibilidades de la matriz KGW para se adoptada por los iones Ln3+ y se determinan las condiciones óptimas para llevar a termino este dopaje. El segundo bloque de esta tesis incluye diferentes caracterizaciones físcias, cristalográficas y químicas que se han llevado a termino al material KGW y KGW: Ln3+; las cuales son necesarias para poder evaluar sus posibilidades para ser utilizada como matriz laser. Se tiene que destacar la laboriosidad de la caracterización estructural realizada, debido a la naturaleza monoclínica de este material. La resolución de su estructura con difracción de rayos X de monocristal ha permitido conocer las distancias inter atómicas y los diferntes entornos de coordinación de los cationes presentes en la estructura y por tanto, conocer en que entorno (Campo cristalino y su simetría) estará ubicado el ion lantánido al ser introducido a la estructura. Este hecho condiciona decisivamente el desdoblamiento Stark de los diferentes multipletes del ion Lm3+ y consecuentemente las posibles transiciones de emisión. La caracterización térmica de este material, también realizada en el presente trabajo, es importante debido a las condiciones térmicas realmente existentes en la operatividad de todo material láser.El hecho que su anisotropia sea muy importante, hace necesario el hecho de describir su tensor lineal de expansión térmica para prever su comportamiento térmico bajo las condiciones de bombeo óptico real. Finalmente, la caracterización óptica de este material, tan en el ámbito de la matriz KGW sin dopaje, como del KGW dopado con diferentes Lm3+ nos permtie saber el rango de transparencia de este material, y también sus posibilidades de emitir a lo largo del espectro. Su comportamiento óptico marcadamente anisótropo nos fuerza a caracterizar el tensor óptico de la matriz y determinar sus ejes principales ópticos. Finalmente la caracterización espectroscópica de los lantánidos estudiados en este trabajo, permite identificar sus diferentes multipletes, consecuentemente las longitudes de onda idóneas para el bombeo en futuro proceso de laserado; también se han caracterizado las principales emisiones ópticas, de entre las cuales surgirán los canales de emisión láser generados por este material.

Autor: BLAYA ESCARRE SALVADOR.
Año: 2000.
Universidad: MIGUEL HERNANDEZ.
Centro de lectura: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR DE ELCHE.

Resumen: Se han desarrollado materiales de registro holografico fotopolimericos en capa solida para polivinialcohol basados en acrilamida, trietanolamina y azul de metileno para almacenamiento optico de la informacion. La composocion se ha optimizado a partir de las propiedades de las redes de difraccion generadas, alcanzandose rendimientos en difraccion superiores al 80% con una exposicion energetica de 35 mJ/cm2. Al modificar la composicion base de PVA, acrilamida, trietanolamina y azul de metileno mediante la adición de un segundo monomero, en concreto, añadiendo los agentes entrecruzantes N-N´-metilenbisacrilamida (BMA) y N,N´-(1,2-dihidroxietilen) bisacrilamida (DHEBA), se ha mejorado la sensibilidad energetica del material hasta 5 mJ/cm2, con prestaciones identicas a las composiciones comerciales desarrolladas por Du Pont y Polaroid. Se ha propuesto un modelo teórico que permite estudiar el proceso de fotoblanqueo en los materiales desarrollados explicando la variacion temporal de la transmitancia, lo que ha permitido realizar parametros fotofisicos de este proceso con cada uno de los componentes del material. Del ajuste de la teoria a los datos experimentales se ha obtenido el coeficiente de absorción molar natural y el rendimiento cuantico de generacion de radicales. Se ha estudiado la cinetica de homopolimerizacion de la acrilamida iniciada por azul de metileno y trietanolamina, obteniendose las correspondientes variaciones temporales de cada componente para los mecanismos de terminacion bimolecular y por radicales primarios. Mediante la ecuación de Lorenz-Lorentz se han relacionado las variables macroscopicas (modulacion de indice) con las microscopicas, lo que permite a partir de la variación temporal del rendimento en difracción estudiar la cinetica de reacciones de fotopolimerizacion cuantitativamente obteniendo el grado conversión, las constantes de velocidad del mecanismo propuesto y estimar la longitud de las cadenas formadas.

Autor: PARDO GARCÍA JOSÉ ÁNGEL .
Año: 2000.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS/ICMA (UZ-CSIC).

Resumen: La solidificación direccional de fundidos con la composición eutéctica es un método sencillo de obtención de materiales microestructurados y marcadamente anisótropos. Cuando las fases eutécticas son aislantes y transparentes, los materiales así producidos tienen potenciales aplicaciones ópticas como apilamientos de guías ópticas, cristales fotónicos, etc. Los sistemas binarios eutécticos investigados en esta tesis doctoral han sido ZrO2-CaO y Al2O3-ZrO2. La microestructura del primero consiste en una distribución de láminas de la perovskita CaZrO3, ortorrómbica a temperatura ambiente, y de la disolución cúbica ZrO2 (CaO). En el segundo caso el crecimiento origina colonias monocristalinas de Al2O3 en cuyo interior aparece una distribución de fibras alineadas de ZrO2. En este último sistema, además, se ha estabilizado el óxido de circonio en sus formas cúbica o tetragonal mediante la sustitución parcial por Y2O3. Todos los eutécticos han sido solidificados direccionalmente a partir de la fusión zonal inducida por láser de radiación infrarroja. El objeto de esta investigación ha sido introducir impurezas ópticamente activas en los anteriores eutécticos con dos finalidades: estudiar sus propiedades espectroscópicas básicas, haciendo énfasis en la influencia de la microestructura, y utilizar la luminiscencia como sonda estructural y de tensiones para estudiar el material. Además de la espectroscopia óptica de absorción y emisión se han utilizado en menor medida otras técnicas espectroscópicas, como Raman y EPR. Los resultados muestran cómo los distintos coeficientes de partición de cada impureza en el fundido dan lugar a una distribución diferencial entre las fases eutécticas. En los eutécticos laminares CaZrO3-ZrO2(CaO), que presentan guiado óptico, la espectroscopia óptica del Er3+ y el Cr3+ puede estudiarse a partir de la correspondiente a monocristales de las fases aisladas (R.I. MERINO et al. (1997): Phys. Rev. B56, 10907). En los eutécticos Al2O3-ZrO2(Y2O3): Cr la luminiscencia del Cr3+ en el Al2O3 se ha demostrado una sonda espectroscópica muy eficaz para la determinación cuantitativa de las tensiones termoelásticas residuales generadas en la solidificación del eutéctico, que son muy anisótropas y dependientes de la microestructura (J.A. PARDO et al. (2000): J. Am. Ceram. Coc. 83,2745). En los eutécticos Al2O3-ZrO2: Er hemos probado la marcada influencia de la microestructura sobre el tiempo de vida del nivel 4I13/2 del Er3+ en el ZrO2 a través de la modificación de la densidad local de modos electromagnéticos -y por tanto de las probabilidades de emisión espontánea- en las regiones cuya distancia a las interfases ZrO2/Al2O3 es comparable a la longitud de onda de emisión (1,53 um en el vacío).

Autor: RIPOLL LORENZO JORGE.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID.

Resumen: La propagación de luz visible en medios biológicos es aproximada por la ecuación de difusión. El conocimiento de los mecanismos principales que describen la propagación de luz en medios turbios son estudiados con el objeto de aplicar dichos conocimientos en el área de la biomedicina. Se presenta un estudio formal de las ecuaciones que predicen el transporte de luz en medios turbios inhomogéneos y se estudia los métodos adecuados para su resolución. Una vez presentadas las herramientas matemáticas necesarias, la teoría es puesta a prueba con los resultados experimentales, demostrando que el empleo de la luz visible puede ser una técnica muy útil en la detección precoz del cáncer de mama, y que su transporte puede ser correctamente simulado mediante la ecuación de difusión empleándolas condiciones de contorno adecuadas.