Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48521
Tipo do documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Estudo optoestrutural de perovskitas de iodeto de césio e chumbo em vidro borossilicato: efeitos da dopagem com terras raras e nióbio
Título(s) alternativo(s): Optostructural study of cesium lead iodide in borosilicate glass: effects of rare earth and niobium doping
Autor(es): Camilo, Nilmar Silva
Primeiro orientador: Andrade, Acácio Aparecido de Castro
Primeiro membro da banca: Freitas Neto, Ernesto Soares de
Segundo membro da banca: Almeida, Gustavo Foresto Brito de
Terceiro membro da banca: Martins, George Balster
Quarto membro da banca: Oliveira, Samuel Leite de
Resumo: Neste trabalho, as propriedades estruturais e ópticas de perovskitas de CsPbI3 incorporadas em uma matriz vítrea de borossilicato, dopadas com íons de terras raras (Nd3+, Er3+, Sm3+ e Ho3+) e codopadas com Nb5+ foram investigadas. Os resultados mostram que o aumento da concentração de Nb5+ favorece sua incorporação à matriz vítrea e promove a formação da fase cúbica da perovskita. A adição de íons de terras raras também contribui para a estabilização dessa fase, embora sem evidência de um elemento dominante. A espectroscopia Raman confirmou a presença de modos vibracionais da matriz SNAB e a atuação do Nb5+ como modificador de rede. Os espectros de fotoluminescência, obtidos em função da temperatura, exibiram bandas associadas à CsPbI3, com máximo em ~720 nm (1,72 eV) a 77 K, deslocando-se para ~700 nm (1,78 eV) com o aumento da temperatura, além de alargamento espectral e supressão térmica da emissão. As amostras dopadas com Er3+ são o conjunto mais interessante pela estabilização da fase cúbica bem como um potencial termômetro ótico com sensibilidade relativa de 4,3 % K-1. Esses resultados evidenciam que a codopagem com Nb5+ e íons de terras raras é uma estratégia eficiente para controlar a estabilidade estrutural e as propriedades ópticas de perovskitas de CsPbI3 em matrizes vítreas.
Abstract: In this work, the structural and optical properties of CsPbI3 perovskites embedded in a borosilicate glass matrix, doped with rare-earth ions (Nd3+, Er3+, Sm3+, and Ho3+) and co-doped with Nb⁵⁺, were investigated. The results show that increasing the Nb5+ concentration favors its incorporation into the glass matrix and promotes the formation of the cubic perovskite phase. The addition of rare-earth ions also contributes to the stabilization of this phase, although no dominant element could be identified. Raman spectroscopy confirmed the presence of vibrational modes associated with the SNAB glass matrix and the role of Nb5+ as a network modifier. Temperature-dependent photoluminescence spectra exhibited emission bands attributed to CsPbI3, with a maximum at ~720 nm (1.72 eV) at 77 K, shifting to ~700 nm (1.78 eV) with increasing temperature, accompanied by spectral broadening and thermal quenching. Among the investigated samples, the Er3+-doped compositions are the most promising, due to the effective stabilization of the cubic phase and their potential application as optical thermometers, exhibiting a relative sensitivity of 4.3% K-1. These results demonstrate that co-doping with Nb5+ and rare-earth ions is an efficient strategy to control the structural stability and optical properties of CsPbI3 perovskites embedded in glass matrices.
Palavras-chave: perovskita
haleto de chumbo
terra-rara
fase cúbica
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENSOUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART.
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Física
Referência: CAMILO, Nilmar Silva. Estudo optoestrutural de Perovskitas de iodeto de césio e chumbo em vidro de borossilicato: efeitos da dopagem com terras raras e nióbio. 2026. 179 f. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.5019
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.5019
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48521
Data de defesa: 2-Fev-2026
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.
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