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Produção e caracterização de materiais vítreos de germanato com nanopartículas metálicas e íons de érbio para aplicações em fotônica (2007)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SILVA, DAVINSON MARIANO DA - EP
  • Unidades: EP
  • Sigla do Departamento: PSI
  • Subjects: VIDRO; TERRAS RARAS; NANOPARTÍCULAS; FOTÔNICA
  • Language: Português
  • Abstract: Neste trabalho são apresentadas a preparação e investigação das propriedades luminescentes dos sistemas vítreos PbO-GeO₂ e PbO-GeO₂-Ga₂O₃ dopados com íons de érbio e contendo nanopartículas (NPs) metálicas de prata, ouro e cobre, para aplicações em dispositivos fotônicos. Estes vidros apresentam larga janela de transmissão (400-4500nm), alto índice de refração (~1,9) e baixa energia de fônon (700cm­¹). Com a finalidade de verificar a nucleação das nanopartículas metálicas, foram realizadas análises por Microscopia Eletrônica de Transmissão que indicaram a presença de nanopartículas metálicas, cristalinas, aproximadamente esféricas e com tamanho médio entre 2 e 10nm. As medidas de absorção óptica evidenciaram a incorporação dos íons de Er³⁺ na forma trivalente e a presença de bandas de absorção relacionadas à ressonância dos plasmons superficiais, localizadas em aproximadamente 470nm (no caso das NPs de prata) e em torno de 800nm (no caso das NPS de cobre). As medidas de emissão foram realizadas através da excitação das amostras com laser cw de 980nm e potência de 80mW. Foram medidas bandas de emissão associadas à conversão ascendente de freqüências do Er³⁺ em 530, 550 e 670nm devidas às transições ²H₁₁/₂→⁴I₁₅/₂, ⁴S₃/₂→⁴I₁₅/₂ e ⁴F₉/₂→⁴I₁₅/₂, respectivamente. Nas amostras contendo NPs de prata, para concentrações de 1,0 e 2,0% de AgNO₃, foi observado aumento significativo da emissão da luz verde (530 e 550nm) com o crescimento do tempo de tratamento térmico, quando comparadas com a emissão em 670nm. Para as amostras com NPs de ouro, com concentrações de 0,5 e 1,0% de Au₂O₃ verificamos um aumento maior da emissão em 670nm quando comparada com as emissões em 530 e 550nm.Para amostras com NPs de cobre, as emissões associadas à conversão ascendente de freqüências do Er³⁺ foram igualmente afetadas pela presença das NPs e possuem intensidade significativamente inferior as dos casos anteriores. O estudo da variação da intensidade de fluorescência com a potência do laser de excitação nos permitiu concluir que dois fótons participam do processo de conversão ascendente de freqüências na presença e na ausência de NPs metálicas. Os aumentos ocorridos na luminescência são provavelmente causados pelo aumento do campo local nas proximidades dos íons de terras-raras devido ao tamanho observado para as NPs (2-10nm). Portanto, a presença das NPs metálicas desempenha papel fundamental no aumento e/ou diminuição da luminescência da conversão ascendente de freqüências dos íons de Er³⁺, conferindo aos vidros propriedades novas que são bastante interessantes para aplicações em dispositivos fotônicos.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 28.09.2007
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    • ABNT

      SILVA, Davinson Mariano da; KASSAB, Luciana Reyes Pires. Produção e caracterização de materiais vítreos de germanato com nanopartículas metálicas e íons de érbio para aplicações em fotônica. 2007.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-092018/ >.
    • APA

      Silva, D. M. da, & Kassab, L. R. P. (2007). Produção e caracterização de materiais vítreos de germanato com nanopartículas metálicas e íons de érbio para aplicações em fotônica. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-092018/
    • NLM

      Silva DM da, Kassab LRP. Produção e caracterização de materiais vítreos de germanato com nanopartículas metálicas e íons de érbio para aplicações em fotônica [Internet]. 2007 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-092018/
    • Vancouver

      Silva DM da, Kassab LRP. Produção e caracterização de materiais vítreos de germanato com nanopartículas metálicas e íons de érbio para aplicações em fotônica [Internet]. 2007 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08012008-092018/


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