Desenvolvimento de técnica para nucleação de nanopartículas metálicas em vidros de germanato dopados com íons de túlio para aplicações em dispositivos fotônicos (2010)
- Autores:
- Autor USP: ASSUMPÇÃO, THIAGO ALEXANDRE ALVES DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Assuntos: VIDRO; NANOPARTÍCULAS; TERRAS RARAS; TÚLIO; FOTÔNICA
- Idioma: Português
- Resumo: Neste trabalho são apresentadas a preparação, a metodologia adotada para a nucleação de nanopartículas (NPs) de prata e a investigação das propriedades luminescentes do sistema vítreo GeO₂-PbO dopado com íons de túlio e codopado com íons de túlio e itérbio, na presença de NPs de prata, visando aplicação em dispositivos fotônicos. Este sistema vítreo apresenta uma larga janela de transmissão (400 – 4500 nm) quando comparado aos silicatos, boratos e fosfatos, alto índice de refração (≈2,0), baixas energia de fônon (700 cm-¹), alta resistência mecânica e durabilidade química. Com a finalidade de se obter maior controle sobre o processo de nucleação das NPs, realizaram-se tratamentos térmicos de várias formas, variando-se principalmente as grandezas tempo e temperatura. A partir da Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), a presença das NPs no material vítreo pôde ser confirmada, e pelas análises de Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS – Energy Dispersive Spectroscopy), determinamos que as NPs possuem em sua composição prata, podendo elas serem puramente metálicas, e em alguns casos, compostas de prata e elementos da matriz. As medidas de absorção evidenciaram a incorporação dos íons Tm³⁺ e Yb³⁺ na forma trivalente, e a presença das bandas de absorção associadas à Ressonância dos Plasmons Superficiais (RPS) da prata, localizadas no intervalo de 420 à 550 nm. Foram medidas as bandas associadas à conversão ascendente (CA) do Tm³⁺ em 480, 650 e 800 nm, devidas às transições ¹G₄ → ³H₆, ¹G₄ → ³F₄, ³H₄ → ³H₆, respectivamente. Nas amostras contendo NPs de prata, tratadas a 420°C, não foi observada a banda de RPS da prata. Entretanto, um aumento na luminescência foi verificado, assim como a presença das NPs por MET.No caso das amostras tratadas por intervalos de tempo contínuos e não-contínuos, observamos a tendência de formação de NPs menores, maiores e agregados, e maior tendência de aumento da luminescência para o segundo caso; no caso da variação da temperatura, observamos a formação da banda de RPS da prata para tratamentos superiores a 500°C realizados em curto intervalo de tempo, e um aumento considerável da luminescência. As variações no processo de nucleação das NPs foram relacionadas às formas de tratamento adotadas. O estudo da variação da intensidade de luminescência em função da potência do laser de excitação mostrou que as NPs não interferem nos processos de CA dos íons Tm³⁺. Desta forma, o aumento da luminescência foi atribuído ao aumento do campo local nas proximidades dos íons de terras-raras (TRs). Portanto, o desenvolvimento de um método adequado de tratamento térmico desempenha um papel fundamental no processo de nucleação das NPs, e pode permitir um aumento considerável da luminescência proveniente dos íons de TRs, e conferir novas propriedades aos materiais e aplicações em dispositivos fotônicos.
- Imprenta:
- Data da defesa: 03.05.2010
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ABNT
ASSUMPÇÃO, Thiago Alexandre Alves de. Desenvolvimento de técnica para nucleação de nanopartículas metálicas em vidros de germanato dopados com íons de túlio para aplicações em dispositivos fotônicos. 2010. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18082010-163909/. Acesso em: 28 mar. 2024. -
APA
Assumpção, T. A. A. de. (2010). Desenvolvimento de técnica para nucleação de nanopartículas metálicas em vidros de germanato dopados com íons de túlio para aplicações em dispositivos fotônicos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18082010-163909/ -
NLM
Assumpção TAA de. Desenvolvimento de técnica para nucleação de nanopartículas metálicas em vidros de germanato dopados com íons de túlio para aplicações em dispositivos fotônicos [Internet]. 2010 ;[citado 2024 mar. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18082010-163909/ -
Vancouver
Assumpção TAA de. Desenvolvimento de técnica para nucleação de nanopartículas metálicas em vidros de germanato dopados com íons de túlio para aplicações em dispositivos fotônicos [Internet]. 2010 ;[citado 2024 mar. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-18082010-163909/ - Produção e caractrização de filmes finos amorfos de germanato codopados com Tm3+ e Yb3+ contendo nanopartículas metálicas para a produção de guias de onda
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