Termometria via razão de intensidade de luminescência e os fatores que determinam sua sensibilidade (2025)
- Authors:
- Autor USP: FARIA, WALTER JOSÉ GOMES JUSTE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCI
- DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-03072025-090531
- Subjects: TERRAS RARAS; VIDRO; LUMINESCÊNCIA
- Keywords: Lanthanides; Luminescence; Sensibilidade; Sensitivity; Termometria; Thermometry
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho investiga sistematicamente sistemas vítreos dopados com íons terras raras para aplicações em termometria óptica baseada na técnica de razão de intensidade de luminescência (LIR). A pesquisa examina comparativamente duas matrizes: (1) vidros fluorofosfato dopados com Nd<sup>3+</sup> e co-dopados com Nd<sup>3+</sup>/Yb<sup>3+</sup> e (2) vidros tungstênio-fosfato co-dopados com Tb<sup>3+</sup>/Eu<sup>3+</sup>. Os vidros fluorofosfato dopados com Nd<sup>3+</sup> apresentaram comportamento termométrico na faixa de 295-520 K, utilizando as razões entre as emissões dos estados termicamente acoplados <sup>4</sup>F<sub>3/2</sub>, <sup>4</sup>F<sub>5/2</sub>+<sup>2</sup>H<sub>9/2</sub> e </sup>4</sup>F<sub>7/2</sub>+<sup>2</sup>S<sub>3/2</sub>. A análise espectroscópica revelou excelente concordância com o modelo de Boltzmann, resultando em sensibilidades relativas de até 2% K<sup>-1</sup> e incertezas mínimas de 0,4%. Estabeleceu-se correlação direta entre a razão Ω<sub>6</sub>/Ω<sub>4</sub> e o desempenho termométrico. A co-dopagem desse sistema com Yb<sup>3+</sup> introduziu complexidades devido aos processos de transferência de energia e elevou as incertezas para 4%. Em contrapartida, ambas as sensibilidades apresentaram aumento. No sistema tungstênio-fosfato Tb<sup>3+</sup>/Eu<sup>3+</sup>, observou-se comportamento termométrico entre 100-300 K, caracterizado por dependência não-linear em baixas temperaturas. A transferência de energia Tb<sup>3+</sup> → Eu<sup>3+</sup> mostrou-se predominantemente influenciada pela concentração relativa dos íons, atingindo eficiências de 40%. Os valores de ΔE obtidos (510-650 cm<sup>-1</sup>) sugerem mecanismo via população térmica do estado <sup>7</sup>F<sub>1</sub> do Eu<sup>3+</sup>. A investigação comparativa demonstrou que sistemas simples oferecem melhor desempenho termométrico devido àausência de processos competitivos, estabelecendo diretrizes significativas para o desenvolvimento de novos materiais luminescentes com aplicações em sensoriamento térmico.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 25.03.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
FARIA, Walter José Gomes Juste. Termometria via razão de intensidade de luminescência e os fatores que determinam sua sensibilidade. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03072025-090531/. Acesso em: 24 fev. 2026. -
APA
Faria, W. J. G. J. (2025). Termometria via razão de intensidade de luminescência e os fatores que determinam sua sensibilidade (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03072025-090531/ -
NLM
Faria WJGJ. Termometria via razão de intensidade de luminescência e os fatores que determinam sua sensibilidade [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03072025-090531/ -
Vancouver
Faria WJGJ. Termometria via razão de intensidade de luminescência e os fatores que determinam sua sensibilidade [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-03072025-090531/ - Termometria óptica remota baseada em vidros fluorofosfatos dopados com íons terras raras luminescentes
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-03072025-090531 (Fonte: oaDOI API)
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