Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15660
metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Caracterização e estudo das propriedades ópticas de íons de Neodímio em uma matriz vítrea à base de óxidos
metadata.dc.creator: Serqueira, Elias Oliveira
metadata.dc.contributor.advisor1: Dantas, Noelio Oliveira
metadata.dc.contributor.referee1: Marletta, Alexandre
metadata.dc.contributor.referee2: Bell, Maria Jose Valenzuela
metadata.dc.description.resumo: O material hospedeiro, proposto nesta pesquisa, para os íons de Neodímio foi a matriz vítrea SNPZ (40SiO2 . 30Na2CO3 . 20PbO . 10ZnO (mol%)) dopada com XNd2O3 (%wt), onde X = 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 1,7; 1,9. Os espectros de absorção óptica da matriz vítreas SNPZ dopada com íons Nd3+ apresentaram bandas de absorção óptica (AO) centradas em torno de 431, 474, 514, 530, 586, 630, 685, 739, 804, 876 e 1598 nm, obtidos á temperatura ambiente. Já os espectros de fotoluminescência (PL) apresentaram bandas centradas em torno de 811, 880, 1060, 1330 nm, obtidos, também, à temperatura ambiente, utilizando a linha de excitação de 514,5 nm (19436 cm-1) de um laser de argônio, para bombeio de elétrons do estado 4I9/2 para 4G9/2 + 4G7/2 + 2K13/2 de íons de Neodímio inseridos na matriz vítrea SNPZ, em que ocorreu um decaimento não radiativo até o estado 4F3/2. A diferença de energia dos estados intermediários entre 4G9/2 + 4G7/2 + 2K13/2 e 4F3/2 é da ordem da energia correspondente aos modos de vibração da matriz vítrea SNPZ, que são de 421, 515 e 851 cm-1 conforme os espectros Raman, obtidos à temperatura ambiente. Para obter os parâmetros espectroscópicos utilizou-se os cálculos da Teoria de Judd-Ofelt, em que se apresentou uma máxima eficiência quântica de 97,8 % na matriz vítrea SNPZ dopada com 0,7 Nd2O3 (%wt), correspondente a 9,490 x 1019 íons/cm3 e para essa dopagem verificou-se um tempo de vida experimental de 302 µs para o estado 4F3/2. Diante disso, pode-se concluir que a matriz vítrea SNPZ possibilita ser um hospedeiro ideal para os íons de Neodímio em relação aos demais materiais. Neste trabalho de pesquisa verificou-se que o comprimento de migração do fóton é máximo para a matriz vítrea SNPZ dopada com 1,1 Nd2O3 (%wt), correspondente a 1,22 x 1020 íons/cm3. Enfim, pelo fato do íon de Nd3+ apresentar emissão e absorção em torno de 880 nm pode-se utilizar a matriz vítrea SNPZ dopada com íons de Nd3+ como amplificador óptico. Podendo concluir que existe uma distância critica que favorece a difusão de fótons, uma vez que a concentração está relacionada com distância entre íons.
Abstract: The material host, considered in this research, for ions of Neodymium was glass matrix SNPZ (40SiO2 . 30Na2CO3 . 20PbO . 10ZnO (%mol)) doped with XNd2O3 (%wt), where X = 0.1; 0.3; 0.5; 0.7; 0.9; 1.1; 1.3; 1.5; 1.7; 1.9. The specters of optic absorption of doped matrix glass SNPZ with ions Nd3+ had presented bands of optic absorption (OA) centered around 431, 474, 514, 530, 586, 630, 685, 739, 804, 876 and 1598 nm, gotten ambient temperature. Already the photoluminescence specters (PL) had presented bands centered around 811, 880, 1060, 1330 nm, gotten, also, to the ambient temperature, using the line of excitement of 514.5 nm (19436 cm-1) of an argon laser, for pump of electrons of the 4I9/2 state for 4G9/2 + 4G7/2 + 2K13/2 of ions of Neodymium inserted in glass matrix SNPZ, where 4F3/2 occurred a nonradiative decline until the state. The difference of energy of the intermediate states between 4G9/2 + 4G7/2 + 2K13/2 and 4F3/2 is of the order of the corresponding energy to the ways of vibration of glass matrix SNPZ, that are of 421, 515 and 851 cm-1 in agreement the Raman specters, gotten to the ambient temperature. To get the spectroscopic parameters one used the calculations of the Theory of Judd-Ofelt, where presented a maximum quantum efficiency of 97.8 % glass doped in matrix SNPZ with 0.7 Nd2O3 (%wt), correspondent the 9.490 x 1019 ions/cm3 and verified an experimental lifetime of 302 µs for the state 4F3/2. Ahead of this, it can be concluded that glass matrix SNPZ makes possible to be an ideal host for ions of Neodymium in relation to the excessively material ones. In this work of research it was verified that the length of migration of the photon is maximum for doped glass matrix SNPZ with 1.1 Nd2O3 (%wt), correspondent 1.22 x 1020 ions/cm3. At last, for the fact of the ion of Nd3+ to present emission and absorption around 880 nm can be used doped glass matrix SNPZ with ions of Nd3+ as amplifying optic. Being able to conclude that it exists a distance it criticizes that it favors the diffusion of photons, a time that the concentration is related with distance between ions.
Keywords: Espectroscopia óptica
Novos materiais
Estado vítreo
Microluminescência
Optic spectroscopy
New materials
Glass state
Microluminescence
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Exatas e da Terra
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Física
Citation: SERQUEIRA, Elias Oliveira. Caracterização e estudo das propriedades ópticas de íons de Neodímio em uma matriz vítrea à base de óxidos. 2005. 146 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2005.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15660
Issue Date: 30-Sep-2005
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Física

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
EOSerqueiraDISSPRT.pdf1.24 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.