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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Desenvolvimento e caracterização fototérmica de novos materiais vítreos dopados com íons emissores terras-raras
Author: Martins, Vanessa Menezes
First Advisor: Messias, Djalmir Nestor
First coorientator: Dantas, Noelio Oliveira
First member of the Committee: Milla, Augusto Miguel Alcalde
Second member of the Committee: Yukimitu, Keizo
Summary: Neste trabalho foram desenvolvidas duas novas matrizes vítreas, uma fosfato e outra borato, denominadas PAN (40P2O5.20 Al2O3.40Na2CO3 (mol%)) e BAN (40B2O3.20 Al2O3 . 40Na2CO3 (mol%)), respectivamente. Estas matrizes foram dopadas com concentrações crescentes de íons de neodímio e praseodímio, visando o estudo de propriedades ópticas e térmicas nos mesmos. Para obter estas propriedades, inicialmente foram realizadas medidas de absorção óptica, fotoluminescência, tempo de vida, índice de refração, densidade mássica e calor específico. Em seguida aplicando a técnica de lente térmica de feixe duplo no modo descasado resolvida no tempo foram obtidas as propriedades fototérmicas das amostras. Verificou-se que as difusividades térmicas das matrizes PAN e BAN apresentaram valores similares. Determinou-se também a eficiência quântica de fluorescência das amostras dopadas com neodímio, através da técnica de lente térmica com o uso da amostra referência. Neste estudo ficou claro que a inserção de íons dopantes nas matrizes causa um efeito de supressão na luminescência. Este efeito tornou- se mais evidente na diminuição da eficiência quântica (e do tempo de vida) com o aumento da concentração. Por fim, à partir dos resultados da eficiência quântica e do tempo de vida, pôde-se calcular a taxa de decaimento não radiativo. Todos os resultados foram analisados em função da concentração de dopante, e em particular, para o caso do íon de neodímio inseridos na matriz PAN, constatou-se que estes vidros possuem uma boa combinação das propriedades termo- ópticas, que são essenciais para possíveis aplicações em materiais para meio ativo em lasers de estado sólido.
Abstract: In this work two new glass matrices has been developed, a phosphate and borate one, PAN (40P2O5.20 Al2O3. 40Na2CO3 (mol%)) and BAN (40B2O3. 20 M2O3. 40Na2CO3 (mol%)), namely. The matrices were doped with increasing concentration of neodimium and praseodymium rare-earth ions in order to study its thermal and optical properties. To obtain these properties, initially, measurements of optical absorption, photoluminescence, lifetime, refractive index, mass density and specific heat were performed. In addition, applying the time resolved mode mismatched dual beam thermal lens technique the thermal-optical properties were found. It was found that the PAN and BAN thermal diffusivities were quite similar. By using a reference sample the quantum efficiency of the neodymium sample were determined. It was noticed that the insertion of dopant fens causes a luminescence quenching. This effect became more evident in the decreasing of the quantum efficiency (and lifetime) when concentration is increased. Finally, from the above results it was possible to calculate the nonradiative relaxation rate. All the found results were analised as a function of concentration. In particular, the PAN matrix presents a good combination of thermal and optical properties, which are essential to possible aplication in optical devices.
Keywords: Matéria condensada
Vidro
Íons terra raras
Lente térmica
Glasses
Rare earth ions
Thermal lesing
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Quote: MARTINS, Vanessa Menezes. Desenvolvimento e caracterização fototérmica de novos materiais vítreos dopados com íons emissores terras-raras. 2009. 150 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19674
Date of defense: 27-Jul-2009
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Física

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