Investigação das propriedades ópticas de nanocristais de Perovskita – CsPbI3 crescidos em matriz vítrea, dopados com íons de Neodímio - Nd3+

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: FERREIRA, Davi Ladislau
• Orientador(a): SILVA, Ricardo Souza da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais
• Departamento: Instituto de Ciências Biológicas e Naturais - ICBN
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanotecnologia.; Nanocristais.; Perovskita.; Sistemas vítreos.; Terra rara.; Nanotechnology.; Nanocrystals.; Perovskite.; Synthesis of nanocrystals in glass matrix.; Rare-earth.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1790

O presente trabalho tem como principal objetivo sintetizar e caracterizar as propriedades ópticas, estruturais e eletrônicas dos nanocristais de Perovskita - CsPbI3 crescidos em matriz vítrea, dopados com íons de Nd3+. O processo de síntese do material se deu com base na fusão dos reagentes em um forno elétrico, seguido de um resfriamento brusco, de modo a controlar a taxa de nucleação e crescimento dos nanocristais, além de ser o mecanismo formador da fase amorfa da matriz, o vidro. O material foi tratado termicamente em um forno elétrico em diferentes tempos, mantendo constante a temperatura, de modo a verificar a influência do tamanho dos nanocristais em relação ao confinamento quântico do sistema. A análise das propriedades ópticas dos nanocristais foi realizada por Espectroscopia de Absorção Óptica UV-Vis-NIR, Espectroscopia de Fotoluminescência e Espectroscopia de tempo de vida de Fluorescência em função da temperatura. Já as caracterizações estruturais foram realizadas por Difração de raios X, Microscopia Eletrônica de Transmissão e Difração de Elétrons de Área Selecionada. Como resultados, evidências experimentais foi observado a presença de transferência de energia a partir de nanocristais de CsPbI3 para íons de Nd3+ embebidos em sistemas vítreos (SBNAPC: SiO2-B2O3–NaI–Al2O3–PbI2–Cs2CO3). A transferência de energia radiativa e não radiativa entre os nanocristais de Perovskitas e os níveis dos íons Nd3+, puderam ser observados nos espectros de fotoluminescência, sendo que a principal característica presente foi uma absorção na região do ultravioleta e emissão na região do visível. Os resultados obtidos demonstram uma presença de nanocristais com estrutura predominante do tipo ortorrômbica, podendo ser encontrado em algumas regiões estruturas do tipo cúbica. Sendo esses nanocristais com tamanho médio de 7 nm, o que indica a presença de um elevado confinamento quântico do sistema. Acredita-se que estes resultados possam inspirar uma investigação mais aprofundada de sistemas similares para assim permitir alcançar possíveis dispositivos ou aplicações de lasers. Além disso, a estratégia de síntese em matriz vítrea demonstra-se eficaz para a proteção dos nanocristais ao ataque químico em ambiente hostil garantindo estabilidade a longo prazo, quando comparado ao sistema coloidal, uma vez que estes são facilmente oxidados ou inativados na presença de oxigênio, umidade ou irradiação de luz.