Navegando por Autor "Cunha, Nilson Henrique de Oliveira"
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Tese Análise de biossensores ópticos baseados no efeito SPR utilizando novos modelos de dispositivos quase cristalinos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-30) Cunha, Nilson Henrique de Oliveira; Silva, José Patrocínio da; https://orcid.org/0000-0003-1843-7879; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; https://orcid.org/0000-0003-2919-3515; http://lattes.cnpq.br/7745059963791819; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; Sousa Júnior, Vicente Ângelo de; Mercedes, Cosme Eustaquio Rubio; Andrade, Humberto Dionisio deCom o avanço contínuo das novas tecnologias de comunicações em todas as áreas da ciência, é essencial que os dispositivos utilizados acompanhem esses progressos para garantir resultados confiáveis. Nesse cenário, as aplicações em frequências muito altas têm sido exploradas para desenvolver dispositivos com respostas ultra rápidas. Entre essas aplicações, os sensores ópticos têm sido alvo de extensas pesquisas. Este trabalho utiliza o efeito de ressonância de plasmons de superfície (SPR – do inglês Surface Plasmon Resonance) para análise de sensores ópticos baseados em diferentes modelos de guias ópticos. O efeito SPR ocorre quando uma interface metal-dielétrico é excitada por um sinal de luz em uma frequência específica, denominada frequência plasmônica de superfície, induzindo a formação de densos aglomerados de elétrons na região de análise, viabilizando assim a detecção do material. O objetivo deste estudo é propor e analisar quatro novos modelos de sensores plasmônicos derivados de guias ópticos, incluindo fibras ópticas microestruturadas e guias convencionais. Na primeira abordagem, foi utilizada uma fibra óptica microestruturada com furos elípticos, explorando duas variações: uma com núcleo estendido e outra com dois núcleos. O segundo estudo envolve uma fibra óptica tipo D microestruturada, onde um defeito no núcleo de sílica (𝑆𝑖𝑂2 ), foi dopado com diferentes concentrações de dióxido de germânio (𝐺𝑒𝑂2 ), para otimizar o efeito de SPR. A terceira estrutura proposta consiste em um guia óptico do tipo rib com um microcanal acoplado, separado da região de guiamento por uma fina camada de ouro. Por fim, a última estrutura proposta utiliza uma fibra óptica microestruturada quase periódica, com a introdução de cristal líquido sensível a variações de temperatura para melhorar o acoplamento entre os modos fundamental e plasmônico. Para a avaliar a eficácia dos sensores, foram estudadas as distribuições de campo elétrico (E) e magnético (H), a perda por confinamento (CL – do inglês Confinement Loss) e a sensibilidade espectral, ou sensibilidade de comprimento de onda (WS – do inglês Wavelength Sensitivity). Essas investigações visam contribuir para o desenvolvimento de sensores ópticos avançados, capazes de detectar com precisão variações no índice de refração de materiais em aplicações tanto químicas quanto biológicas.Dissertação Análise de células unitárias com metamaterial utilizando substratos EBG para aplicações em estruturas planares(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-26) Cunha, Nilson Henrique de Oliveira; Silva, Jose Patrocinio da; ; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; ; http://lattes.cnpq.br/7745059963791819; Campos, Antonio Luiz Pereira de Siqueira; ; http://lattes.cnpq.br/1982228057731254; Sena, Francisco das Chagas Barbosa de; ; http://lattes.cnpq.br/0166555495027599Com o crescimento da área de comunicações e o intenso estudo acerca de formas mais eficientes para transmissão e recepção de sinais eletromagnéticos, os circuitos impressos têm ganhado um destaque cada vez maior no cenário mundial, e com base nestes circuitos, destaca-se a aplicação de materiais artificiais, os metamateriais. A diferença essencial entre materiais convencionais e metamateriais é que, enquanto os materiais convencionais são definidos pelos seus átomos constituintes, os metamateriais são caracterizados por suas células unitárias constituintes, desta forma, a engenharia da construção destas estruturas pode criar uma resposta arbitrária, que não seria conseguido com um material convencional. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo propor a aplicabilidade de substratos metamateriais de baixo custo, em dispositivos planares. Para isso, serão apresentados diversos modelos de análises para estruturas metamateriais, desde a escolha das condições de contorno, até a aplicação da excitação adequada. Após a seleção do modelo de análise, será realizado um estudo partindo da caracterização de uma célula unitária metamaterial convencional, baseada em estruturas SRR (Split Ring Resonator). Em seguida, serão propostas modificações nestas células com a mudança na geometria do ressoador, e também com a aplicação de estruturas EBG (Electromagnetic Band Gap), de modo a adequar as respostas em frequência da célula ao projeto desejado. Por fim, será estudado a aplicação deste substrato em uma antena de microfita de patch retangular, em que serão analisados o coeficiente de reflexão, a impedância da antena, o ganho, o diagrama de radiação, o ângulo de -3dB, a distribuição de campo elétrico na antena, a distribuição da densidade superficial de corrente nas células propostas e por fim, o diagrama de Brillouin, para se comprovar as zonas proibidas criadas pela estrutura EBG. Desta forma, espera-se verificar a utilidade e importância cientifica do estudo proposto em sistemas atuais.TCC Projeto de antena de microfita com elemento radiante de Nióbio(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-01) Araújo, Lemuel Clécio de; Silva, José Patrocício da; Fontoura, Leidiane Carolina Martins de Moura; Cunha, Nilson Henrique de OliveiraA proposta deste trabalho é projetar uma antena de microfita utilizando o nióbio como elemento radiante. A escolha deste elemento decorre das suas excelentes características de condução, sobretudo em temperaturas extremamente baixas. Nessas temperaturas esses tipos de antenas apresentam uma boa performance no que se refere aos seus principais parâmetros eletromagnéticos. Foram realizadas simulações comparativas em relação ao cobre, com o simulador HFSS da Ansys® Eletromagnetc na versão estudante, identificando-se um bom desempenho no coeficiente de reflexão, maior ganho e padrão de radiação, quando a antena de microfita é composta por nióbio em seu plano de terra e em seu elemento radiante. Dessa forma, a utilização do nióbio nesse tipo de estrutura apresentada se torna uma alternativa satisfatória, sobretudo em aplicações nas quais o dispositivo deve operar em condições climáticas extremas negativas, onde o nióbio se comporta como elemento supercondutor e resistente ao processo de corrosão.TCC Sensor de plasma baseado em acoplamento óptico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-01) Dantas, Augusto César Carneiro; Silva, José Patrocínio da; 0000-0003-1843-7879; http://lattes.cnpq.br/5753289728835624; https://lattes.cnpq.br/9955912604227902; Fontoura, Leidiane Carolina Martins de Moura; http://lattes.cnpq.br/6260601474854896; Cunha, Nilson Henrique de OliveiraA proposta desse trabalho é apresentar uma simulação com resultados de projeto para um sensor plasmônico com base em um guia de onda do tipo “rib”, que tem tradução em português como costela. A estrutura foi idealizada considerando um comprimento de onda de λ = 632,9 nm, dessa forma, é possível observar o desempenho do sensor com base na variação do índice de refração de um material de análise (analito). Camadas ultrafinas de ouro foram adicionadas para separar a região de guiamento composta por dióxido de titânio (TiO2), formando um micro canal para depositar o analito. O canal de propagação composto por TiO2, camada de ouro e o analito, foram depositados sobre um substrato composto por diatomita. O sistema foi simulado com base no Método dos Elementos Finitos (MEF) para obter a intensidade de campo elétrico, o índice de refração efetivo e as perdas por confinamento.