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Tipo do documento: Tese
Título: Vidros e Vitrocerâmicas Luminescentes de Germanato de Tântalo
Autor: CUNHA, Cristiano Ramos da 
Primeiro orientador: POIRIER, Gaël Yves
Primeiro coorientador: VIVAS, Marcelo Gonçalves
Primeiro membro da banca: GUNNEWIEK, Rodolfo Foster Klein
Segundo membro da banca: GIRALDI, Tânia Regina
Terceiro membro da banca: ALVAREZ, Simone Stucchi de Camargo
Quarto membro da banca: NALIN, Marcelo
Resumo: Novos vidros, homogêneos e estáveis, foram preparados a partir do formador vítreo GeO2 com incorporação de Ta2O5 em altas concentrações (até 20%), e da adição de agentes fundentes como óxidos alcalinos M2O, M = Li, Na, K, Rb e Cs para avaliação da influência do modificador na formação vítrea do sistema ternário. Os diferentes óxidos alcalinos foram comparados para avaliar sua eficiência relativa e as misturas iniciais foram fundidas em cadinho de platina em forno de alta temperatura e resfriados por choque térmico. As vitrocerâmicas dos vidros com potássio foram preparadas por tratamento térmico em forno, com tempo de nucleação de 10 h sob 770 ºC; para posterior crescimento dos cristais em 830 ºC por 20, 40, 60 e 100 h. Vidros com sódio foram tratados por 2 h a 724 ºC para nucleação e 734 ºC por 25 h para crescimento. Estudos estruturais foram realizados por FTIR, Raman, DRX e análise térmica (DSC). Foi determinada a formação nas vitrocerâmicas de fase cristalina de Na2Ta8O21 e de uma fase similar, de K2Ta8O21. Cálculos e imagens obtidas por MET de alta resolução confirmaram a escala nanométrica da fase cristalina precipitada. As caracterizações ópticas foram realizadas por espectroscopia UV-Vis-NIR, para obtenção da janela de transparência das amostras preparadas. Os vidros preparados foram dopados com íons opticamente ativos (Eu3+, Er3+ e Tm3+), e codopados em Er3+/Yb3+, Tm3+/Yb3+ e Er3+/Tm3+/Yb3+. Eu3+ foi utilizado com sonda estrutural, e mostrou o deslocamento deste de sítios com simetria CS para sítios de simetria C2v. As propriedades luminescentes investigadas mostraram clara influência da adição de tântalo na emissão no visível e infravermelho nos vidros e vitrocerâmicas, como o dobro da largura de banda em 1550 nm (variação de 42 nm para até 87 nm). Foram realizados cálculos para a determinação da seção de choque e ganho óptico das amostras, que indicaram potencial para amplificação óptica. Fenômenos de conversão ascendente de energia também foram observados e caracterizados. Os parâmetros de Judd-Ofelt foram calculados para os íons Eu3+ e Er3+ em diferentes matrizes.
Abstract: New stable, homogeneous and transparent glasses were obtained from glass former GeO2 with incorporated Ta2O5 in concentrations up to 20%, with the addition of M2O alkali oxides; M = Li, Na, K, Rb, Cs for evaluation of the modifier´s influence in the glass formation of the ternary system. The different alkali oxides where compared to evaluate their relative efficiency and the first compositions were melted in platinum crucible in high temperature oven and quenched. The potassium containing glass-ceramics were prepared by annealing in oven, with nucleation time of 10 h at 770 ºC and growth at 830 ºC for 20, 40, 60 and 100 h. Sodium based glass-ceramics were obtained after annealed at 724 ºC for 2 h for nucleation and growth at 734 ºC for 25 h. Structural investigations were performed by FTIR, Raman, XRD and thermal analysis (DSC). The glass-ceramics contain the crystal phase Na2Ta8O21 or an analogous phase of K2Ta8O21. Calculation and high-resolution transmission electron microscopy confirmed the nanoscale of these formed phases. Optical characterization were performed by UV-Vis-NIR spectroscopy to obtain the transmission window for prepared samples. Glasses doped with optically active ions (Eu3+, Er3+ e Tm3+) and co-doped Er3+/Yb3+, Tm3+/Yb3+ e Er3+/Tm3+/Yb3+ glasses were prepared. Eu3+ was used as a probe, showing a shift from CS to C2v symmetry sites. The investigated luminescent properties clearly showed the tantalum influence in the glasses and glass-ceramics visible and infrared emission, such as doubling the bandwidth around 1550 nm (from 42 nm to 87 nm). The cross-section and optical gain were calculated, showing potential for optical amplification. Up-conversion phenomena from IR to visible was observed and characterized. The Judd-Ofelt parameters were determined for the Eu3+ and Er3+ for different matrices.
Palavras-chave: Vidro
Vidro-cerâmica
Luminescência
Germânio
Tântalo
Terras raras
Espectroscopia de emissão
Área(s) do CNPq: QUIMICA INORGANICA::NAO-METAIS E SEUS COMPOSTOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciência e Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: CUNHA, Cristiano Ramos da. Vidros e Vitrocerâmicas Luminescentes de Germanato de Tântalo. 2018. 139 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1337
Data de defesa: 12-Dez-2018
Aparece nas coleções:Doutorado

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