Caracterização estrutural e óptica de vidros teluretos dopados com íons Nd3+

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Santos, Guilherme Teixeira
• Orientador(a): Novatski, Andressa
• Banca de defesa: Muniz, Robson Ferrari , Gunha, Jaqueline Valeski
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciências
• Departamento: Departamento de Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: propriedades estruturais; neodímio; mudança de concentração; UV- Vis-NIR; Judd-Ofelt; tellurite glasses; structural properties,; Nd3+; concentration change
• Área do conhecimento CNPq: Ciências-Física
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/4590

Neste trabalho investigamos as propriedades estruturais e ópticas de vidros telure- tos na composição 65TeO2-15Li2O-20ZnO dopados com terra rara Nd2O3 nas concentra- ções de 0,00; 0,25; 0,35; 0,50; 0,75 e 2,00 mol%. As amostras foram preparadas pela técnica de melting-quenching e submetidas a caracterização por meio das técnicas de difração de raios X (DRX), densidade pelo método de Arquimedes, espectroscopia Raman, espectros- copia no infravermelho pela transformada de Fourier (FTIR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). As análises ópticas foram realizadas pela espectroscopia no ultravioleta e visível (UV-Vis-NIR) e a partir disso foram calculados os parâmetros de Judd-Ofelt e os calculos de taxa de transição. Os resultados de DRX apresentaram um caráter amorfo de- monstrando vitrificação. A densidade apresentou comportamento esperado, aumentando o volume molar, massa molar e densidade; foi notado também uma redução da densidade de empacotamento de oxigênio (OPD). Pela Espectroscopia Raman, percebeu-se um au- mento das unidades de TeO3 e TeO3+1 juntamente com uma redução das ligações simples Te-O-Te, sendo esse resultante do aumento do dopante na matriz. O estudo do FTIR mos- trou uma leve redução das unidades de TeO4 e das ligações Te-O-Te; ao mesmo tempo, vemos um aumento das unidades de TeO3 e TeO3+1, confirmando os resultados obtidos na análise de Raman. Pela técnica de DSC percebemos que a amostra possui uma redução de sua estabilidade vítrea em baixas dopagens, a qual aumenta gradativamente com a concentração. Pela técnica de UV-Vis-NIR foi possível observar as transições de absorção características do neodímio; evidenciando a transição hipersensível do Nd3+,partir destes resultados determinamos os parâmetros Ω2,4,6. O Ω2 apresentou uma redução com a adi- ção do dopante, demonstrando uma tendência à organização da rede; Ω4 e Ω6 demonstrou valores decrescentes e concordam aos encontrados na literatura. Também percebemos que para amostras menos dopadas, Ω6 > Ω4 tendenciando ao decaimento para o estado 4 I11/2, enquanto para amostras mais dopadas observamos que Ω4 > Ω6 tendenciando ao decai- mento em 4 I9/2. Percebemos também o quenching das amostras na concentração de 0,50%. A taxa de transição, razão de ramificação e tempo de vida teóricos foram determinados e apresentam uma maior probabilidade de transição ao estado 4 I11/2 para amostras menos dopadas (≈47,67%) e maior probabilidade para o estado fundamental em amostras mais concentradas (47,60%) e um maior tempo de vida médio (287,09 μs) quando comparados a literatura de outros sistemas vítreos com o mesmo dopante. Percebemos uma relação das propriedades térmicas do sistema com as unidades de TeO3 além de uma melhora das propriedades ópticas com adição do dopante, é também visivel uma versatilidade do sistema para sistemas ópticos com a variação de Nd3+