Síntese, caracterização estrutural e óptica de óxidos de alta entropia de terras raras
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Programa de Pós-Graduação: |
Pós-Graduação em Física
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Resumo: | High entropy oxides are a class of materials that have stood out in recent years for presenting a single-phase solution, composed of five or more elements in equiatomic proportions incorporated into the cationic or anionic subnetwork. On the other hand, garnet-type oxides such as YAG (Y3Al5O12) are widely used as scintillators, active media for lasers and white light-emitting diodes when doped with rare earth ions. The incorporation of other rare earth ions into the site is of great interest due to the change in the luminescent properties of this material. In this work, high entropy oxides with a garnet-like structure were produced in the compositions (Y(1-x)/4Gd(1-x)/4Lu(1 x)/4La(1- x)/4Cex)3Al5O12 and (Y(1-x)/4Gd(1-x)/4Lu(1-x)/4Tb(1-x)/4Cex)3Al5O12 where x = 0,004, 0,01, 0,05, 0,1 and 0,2, via synthesis of polymeric precursors. The study of its structural and optical properties, using photoluminescence and radioluminescence, was carried out. Using X-ray diffraction, it was possible to monitor the evolution of crystalline phases and determine the ideal condition for obtaining materials with a single crystalline phase. The photoluminescence (PL) and radioluminescence (RL) spectra exhibited characteristic bands of Ce3+ and Tb3+, but with direct transfer with the crystalline phases, heat treatment temperature and cerium concentration. |
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Santos, Francielle Oliveira dosSilva, Ronaldo Santos daSantos, Jerre Cristiano Alves dos2025-06-06T10:04:49Z2025-06-06T10:04:49Z2025-02-13SANTOS, Francielle Oliveira dos. Síntese, caracterização estrutural e óptica de óxidos de alta entropia de terras raras. 2025. 62 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/22400High entropy oxides are a class of materials that have stood out in recent years for presenting a single-phase solution, composed of five or more elements in equiatomic proportions incorporated into the cationic or anionic subnetwork. On the other hand, garnet-type oxides such as YAG (Y3Al5O12) are widely used as scintillators, active media for lasers and white light-emitting diodes when doped with rare earth ions. The incorporation of other rare earth ions into the site is of great interest due to the change in the luminescent properties of this material. In this work, high entropy oxides with a garnet-like structure were produced in the compositions (Y(1-x)/4Gd(1-x)/4Lu(1 x)/4La(1- x)/4Cex)3Al5O12 and (Y(1-x)/4Gd(1-x)/4Lu(1-x)/4Tb(1-x)/4Cex)3Al5O12 where x = 0,004, 0,01, 0,05, 0,1 and 0,2, via synthesis of polymeric precursors. The study of its structural and optical properties, using photoluminescence and radioluminescence, was carried out. Using X-ray diffraction, it was possible to monitor the evolution of crystalline phases and determine the ideal condition for obtaining materials with a single crystalline phase. The photoluminescence (PL) and radioluminescence (RL) spectra exhibited characteristic bands of Ce3+ and Tb3+, but with direct transfer with the crystalline phases, heat treatment temperature and cerium concentration.Os óxidos de alta entropia são uma classe de materiais que vem se destacando nos últimos anos por apresentarem uma solução monofásica, composta por cinco ou mais elementos em proporções equiatômicas incorporados à sub-rede catiônica ou aniônica. Eles têm se destacado por terem potencial aplicação em baterias de estado sólido, catalisadores, dispositivos magnéticos e ópticos, etc. Por outro lado, óxidos do tipo granada, como YAG (Y3Al5O12), são amplamente utilizados como cintiladores, meio ativos para lasers e diodos emissores de luz branca quando dopados com íons de terras raras. A incorporação de outros íons de terras raras no sítio Y é de grande interesse devido à alteração nas propriedades luminescentes deste material. Neste trabalho foram produzidos óxidos de alta entropia com estrutura tipo granada nas composições (Y(1-x)/4Gd(1-x)/4Lu(1-x)/4La(1- x)/4Cex)3Al5O12 e (Y(1-x)/4Gd(1-x)/4Lu(1-x)/4Tb(1-x)/4Cex)3Al5O12 em que x = 0,004, 0,01, 0,05, 0,1 e 0,2, via síntese dos precursores poliméricos. O estudo de suas propriedades estruturais e ópticas, por fotoluminescência e radioluminescência, foi realizado. Por meio da difração de raios X foi possível acompanhar a evolução das fases cristalinas e determinar a condição ideal para obtenção de materiais com fase cristalina única. Os espectros de fotoluminescência (PL) e radioluminescência (RL) exibiram bandas características do Ce3+ e Tb3+, porém com correlação direta com as fases cristalinas, temperatura de tratamento térmico e concentração de cério.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqSão CristóvãoporFotoluminescênciaRadioluminescênciaÓxidos de alta entropiaYAGFísicaPhotoluminescenceRadioluminescenceHigh entropy oxidesCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICASíntese, caracterização estrutural e óptica de óxidos de alta entropia de terras rarasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em FísicaUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/22400/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALFRANCIELLE_OLIVEIRA_SANTOS.pdfFRANCIELLE_OLIVEIRA_SANTOS.pdfapplication/pdf6297366https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/22400/2/FRANCIELLE_OLIVEIRA_SANTOS.pdf2717cfb7928e9378b67378ec022f002dMD52riufs/224002025-06-06 07:04:55.019oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2025-06-06T10:04:55Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false |
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