Caracterização óptica de vidros PZABP dopados com Tm3+, Yb3+ e nanopartículas de ZnTe

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Cardoso, Thamiris Ranquine
• Orientador(a): Bell, Maria Jose Valenzuela
• Banca de defesa: Andrade, Acácio Aparecido de Castro , Anjos, Virgilio de Carvalho dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Vidros; Túlio; Itérbio; Propriedades espectroscópicas; Luminescência; Luminescência resolvida no tempo; Glasses; Thulium; Ytterbium; Spectroscopic properties; Luminescence; Time resolved luminescence
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9222

Vidros fosfatos podem ser utilizados como hospedeiros de terras-raras para produção de meios ativos para laser. Eles apresentam alto coeficiente de expansão térmica e baixa temperatura de transição vítrea quando comparado com vidros silicatos ou boratos, possui sua baixa durabilidade química em ambientes úmidos, além de uma elevada energia de fônons. A adição de Al2O3 em vidros fosfatos aumenta a resistência a umidade. Esse óxido atua diretamente na rede do vidro fosfato aumentando a temperatura de transição vítrea e diminuindo o coeficiente de expansão térmica. Neste trabalho, foram feitas análises espectroscópicas de vidros fosfatos dopados com íons terras-raras de Túlio (Tm3+) e Itérbio (Y b3+), além de Telúrio (Te) para a formação de nanocristais de Telureto de Zinco (ZnTe). Temos como matriz de composição 60P2O5 + 15ZnO + 5Al2O3 +10BaO + 10PbO [mol%] (PZABP). Foram analisados quatro conjuntos: PZABP + xTm; PZABP +2Yb + xTm; PZABP +1Te + xTm e PZABP +1Te +2Yb + xTm (onde as as dopagens de Te e Yb foram feitas em [peso%] e x = 0,01; 0,05; 0,1; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 [peso%]). Foram realizadas medidas de absorção no ultravioleta, visível e infravermelho com o propósito de identificar os picos de absorção de cada material; fotoluminescência na região do infravermelho próximo e visível identificando o comprimento de onda da emissão de cada dopante, alem de comparar intensidades entre picos de emissão de um mesmo íon com diferentes compostos em sua matriz. Foi feita0 a fotoluminescência resolvida no tempo do Y b3+ para medir o tempo de vida do estado excitado do mesmo. Ao analisar os dados obtidos por meio das técnicas mencionadas percebemos que apenas amostras dopadas com Y b3+ apresentaram emissão do Tm3+ na região do visível. Acreditamos que a alta energia de fônons da matriz torna necessária a presença do Y b3+, o qual promove a transferência de energia para o Tm3+ assim possibilitando sua emissão. Foi feita também uma analise da emissão do íon Y b3+, comparando os resultados obtidos para matrizes com nanocristais de ZnTe e sem nanocristais de ZnTe. Os resultados mostram que os nanocristais de ZnTe intensificam a emissão do íons Y b3+. A caracterização realizada no presente trabalho indica que a configuração dos materiais analisados não apresenta aplicabilidade como meio ativo para fabricação de lasers na região do azul, entretanto aponta para novas perspectivas voltadas para a emissão do Itérbio intensificadas por nanopartículas de ZnTe em vidros fosfatos.