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Tese

Caracterização estrutural e espectroscópica de vidros fluorofosfatos dopados e co-dopados com 'ER POT.3+' e 'YB POT.3+' (2014)

  • Authors:
  • Autor USP: GONÇALVES, TÁSSIA DE SOUZA - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SMM
  • Subjects: ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA; TERRAS RARAS; VIDRO CERÂMICO
  • Language: Português
  • Abstract: Atualmente, vidros e vitrocerâmicas dopados com íons terras raras trivalentes 'TR POT.3+' constituem a mais importante classe de materiais para aplicações laser e em outros dispositivos ópticos, na região do infravermelho próximo e visível. Neste contexto, um dos desafios está em encontrar uma matriz hospedeira adequada que assegure qualidade óptica e um ótimo desempenho dos íons dopantes (altas seções de choque de absorção e emissão, baixa probabilidade de decaimentos não radiativos, tempos de vida de estado excitado suficientemente longos), mantendo estabilidade térmica e mecânica. Entre os possíveis candidatos, estão os vidros fosfatos com alta capacidade de dispersão dos dopantes, baixo índice de refração e propriedades termo-ópticas superiores aos silicatos, calcogenetos e fluoretos. Contudo, estes vidros apresentam alta energia de fônons, menor estabilidade química e mecânica e são higroscópicos, o que pode constituir um significativo mecanismo de supressão da luminescência devido ao acoplamento de transições dos 'TR POT.3+' com vibrações de grupos hidroxila. Se por um lado vidros fluoretos podem ser obtidos com baixas energias de fônon e alta estabilidade química, os mesmos são mecanicamente frágeis e apresentam más características termo-ópticas. Para superar estas limitações, vidros oxifluoretos como fluorofosfatos têm sido explorados com a promessa de combinar os méritos dos fluoretos (baixas energias de fônon, baixos índices de refração, extensa janela de transmissão óptica) e dos óxidos (alta estabilidade química e resistência mecânica, maior solubilidade dos 'TR POT.3+'). Do ponto de vista das aplicações, considerando a transmissão e amplificação de sinais em telecomunicação em torno de 1,5 'mü'm, e geração de ação laser de alta potência em tomo de 1,0 'mü'm, materiais dopados com 'ER POT.3+' e 'YB POT.3+' estão entre os mais importantes.Neste trabalho apresenta-se a síntese e caracterização estrutural e espectroscópica de novos vidros fluorofosfatos dopados com 'ER POT.3+' ou 'YB POT.3+' e co-dopados com ambos, no sistema composicional 25'BA''F IND.2'25'SR''F IND.2'(30-x)'AL'(''P0 IND.3')IND.3'x'AL''F IND.3' (20-z)Y'F IND.3':zTR'F IND.3' com x = 20 ou 15, TR = 'ER POT.3+' e/ou 'YB POT.3+' e z = 0,25, 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 e 5,0 mol%. As amostras foram obtidas pelo método convencional de fusão e resfriamento e caracterizadas por Raman, Ressonância Magnética Nuclear de estado sólido e espectroscopia UV-VIS. Dos estudos por RMN de 'ANTPOT. 19F' verificou-se que há uma perda máxima de fluoreto de ~20% nas amostras. Ainda assim, a quantidade remanescente foi suficiente para garantir um ambiente químico favorável às emissões e poucas diferenças foram notadas entre as amostras com 20 e 15 mol% 'AL''F IND.3' contendo a mesma concentração de dopantes. Para o 'ER POT.3+', tempos de vida do estado emissor 'ANTPOT. 4I''IND.13/2' da ordem de 10 ms implicam em altos valores de eficiência quântica ('eta' = 85%) e para o 'YB POT.3+' tempos de vida do estado emissor 'ANTPOT. 2F''IND.5/2' similarmente longos ('tau' = 1,7 ms) foram medidos. Em amostras co-dopadas com 4,0 mol% 'YB''F IND.3' e 0,25, 1,0 e 2,0 mol% Er'F IND.3' o decréscimo do tempo de vida do 'YB POT.3+' e acréscimo do tempo de vida do 'ER POT.3+' indicam que a transferência Yb - Er foi eficiente neste sistema. De maneira geral, os resultados indicam que os vidros estudados são potenciais candidatos a aplicações ópticas como as mencionadas acima
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.05.2014
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      GONÇALVES, Tássia de Souza. Caracterização estrutural e espectroscópica de vidros fluorofosfatos dopados e co-dopados com 'ER POT.3+' e 'YB POT.3+'. 2014. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-18082014-150349/. Acesso em: 04 nov. 2024.

    • APA

      Gonçalves, T. de S. (2014). Caracterização estrutural e espectroscópica de vidros fluorofosfatos dopados e co-dopados com 'ER POT.3+' e 'YB POT.3+' (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-18082014-150349/

    • NLM

      Gonçalves T de S. Caracterização estrutural e espectroscópica de vidros fluorofosfatos dopados e co-dopados com 'ER POT.3+' e 'YB POT.3+' [Internet]. 2014 ;[citado 2024 nov. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-18082014-150349/

    • Vancouver

      Gonçalves T de S. Caracterização estrutural e espectroscópica de vidros fluorofosfatos dopados e co-dopados com 'ER POT.3+' e 'YB POT.3+' [Internet]. 2014 ;[citado 2024 nov. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-18082014-150349/

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