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Tese

Propriedades de termoluminescência, de ressonância paramagnética eletrônica e de centros de cor de diopsídio (2007)

  • Authors:
  • Autor USP: MAMANI, NILO FRANCISCO CANO - IF
  • Unidade: IF
  • Sigla do Departamento: FNC
  • Subjects: TERMOLUMINESCÊNCIA; RESSONÂNCIA PARAMAGNÉTICA ELETRÔNICA; RESSONÂNCIA PARAMAGNÉTICA DE SPIN; CRISTALOGRAFIA; ESPECTROSCOPIA ÓPTICA
  • Language: Português
  • Abstract: No presente trabalho foram estudadas algumas propriedades de Termoluminescência (TL), Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) e Refletância de uma amostra natural e de amostras artificiais de diopsídio. A curva de emissão TL das amostras tratadas termicamente a 600 `GRAUS´ C/1hr e irradiadas com dose gama mostraram um pico em aproximadamente em 160 `GRAUS´ C, que depois ficou demonstrado ser uma superposição de três picos em 160 `GRAUS´ C, 197 `GRAUS´ C e 230 `GRAUS´ C, além dos picos TL em 300 `GRAUS´ C, 350 `GRAUS´ C e 450 /C, mas de intensidade bem menor que os dos outros. Foram produzidas amostras artificiais de diopsídio, pelo método de devitrificação, uma pura e outras dopadas, separadamente, com Al, Fe e Mn. A amostra artificial pura apresentou todos os picos entre 160 e 350 `GRAUS´ C, encontrados no diopsídio natural, indicando que todos esses picos são devido a defeitos intrínsecos. A presença de Al e Mn afeta esses picos TL. O Fe, conhecido como "killer" abafa praticamente todos os picos, exceto o de 450 `GRAUS´ C que não depende de irradiação como os outros. O espectro de emissão TL da amostra natural apresentou uma banda em 435 nm indicando que só há um centro de recombinação, que é devido à presença de Al. A sensibilidade TL aumenta com o tratamento térmico antes da irradiação. Os picos TL crescem linearmente com a dose gama de irradiação, exceto na amostra artificial dopada com Al onde o pico em 410 `GRAUS´ C cresce sublinearmente. A irradiação UVproduz decaimento na intensidade TL (fotoesvaziamento). Por outro lado induz picos TL em 90 `GRAUS´ C e 170 `GRAUS´ C nas amostras naturais pré-recozidas a 600 `GRAUS´ C por uma hora, picos não observados com ) banda em 1050 nm também foi observada no diopsídio artificial dopado com Fe; as bandas em 1390 nm (OH), 1910 nm H2O, 2310 nm e 2385 nm decrescem de intensidade com o aquecimento, sendo que algumas até desaparecem. No espectro de RPE foram detectados três centros. Um devido ao `Mn POT.2+´, cujo espectro RPE da amostra em pó apresenta as seis linhas hiperfinas típicas na região de 3000 a 4500 G, sendo que esses sinais não são afetados pela radiação gama e nem pelo recozimento térmico. Na amostra monocristalina orientada na direção z foram observadas todas as linhas do `Mn POT.2+´. O segundo centro é devido ao `Fe POT.3+´ em g=4,3, o recozimento na região de 500 até 900 `GRAUS´ C mostrou que o íon `Fe POT.2+´ oxida-se para `Fe POT.3+´, esse mesmo comportamento foi observado nas medidas de refletância. O terceiro centro identificado por RPE localizado em g=2,007, é o `E' IND.1´. Os três centros observados por RPE na amostra natural, foram confirmados nas amostras artificiais de diopsídio. A emissão de luz TL envolve centros de Ti, de Al e centros `E' IND.1´. O seguinte mecanismo de emissão TL e formação dos picos TL entre 160 e 230 `GRAUS´ C, em torno de 300 `GRAUS´ C e em torno de 350 `GRAUS´ C, é proposto: A irradiação cria os centros de Ti, de Al e ocentro `VO POT.2-´. `VO POT.2-´ corresponde à vacância de oxigênio que capturou dois elétrons. Durante o aquecimento: Entre 150 e 250 `GRAUS´ C, o centro `VO POT.2-´ libera um elétron, que se recombina com os centros de Ti e de Al dando lugar ao centro `E' IND.1´ e emissão de luz TL de 435 nm. O pico TL em torno de 160 `GRAUS´ C, composto de 3 picos é formado. O centro de Ti é eliminado, mas parte do centro de Al ainda permanece. Entre 250 e 300 `GRAUS´ C, os centros `VO POT.2-´ continua emitindo elétrons, cada um dos quais se recombina com uma parte do centro de Al remanescente emitindo a luz TL de 435 nm e formando mais centros `E' IND.1´. ) Como, experimentalmente, se sabe que a concentração de centros `E' IND.1´ atinge o máximo em 300 `GRAUS´ C, é natural admitir que, todos os centros `VO IND.2-´ se converteram em centros `E' IND.1´. Entre 300 e 400 `GRAUS´ C, os elétrons dos centros `E' IND.1´, formados acima, são liberados, cada um dos quais se recombina com os centros de Al que restam, observando-se a emissão de luz TL em 435 nm. Nessa temperatura, tanto os centros `E' IND.1´ dão lugar às vacâncias de oxigênio VO, como os centros de alumínio [`AlO IND.4´/h] dão lugar aos centros `[`AlO IND.4´] POT.-´ que, para neutralidade de carga atraem íons alcalinos `M POT.+´ para formarem os centros `[`AlO IND.4´/`M POT.+´] POT. 0´. O pico em 350 `GRAUS´ C é originado nesse processo. A partir de diopsídio natural foi obtido vidro. O vidro apresentou sinais RPE de`Fe POT.3+´ em torno de 1700 G e as seis linhas típicas do `Mn POT.2+´ em torno de 3470 G. Uma banda de refletância devido a `Fe POT.2+´ com um máximo ao redor de 1000 nm é observada
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 09.10.2007
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      CANO, Nilo Francisco. Propriedades de termoluminescência, de ressonância paramagnética eletrônica e de centros de cor de diopsídio. 2007. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Sâo Paulo, 2007. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-29022008-124526/. Acesso em: 03 ago. 2024.

    • APA

      Cano, N. F. (2007). Propriedades de termoluminescência, de ressonância paramagnética eletrônica e de centros de cor de diopsídio (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Sâo Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-29022008-124526/

    • NLM

      Cano NF. Propriedades de termoluminescência, de ressonância paramagnética eletrônica e de centros de cor de diopsídio [Internet]. 2007 ;[citado 2024 ago. 03 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-29022008-124526/

    • Vancouver

      Cano NF. Propriedades de termoluminescência, de ressonância paramagnética eletrônica e de centros de cor de diopsídio [Internet]. 2007 ;[citado 2024 ago. 03 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-29022008-124526/

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