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dc.creatorCoutinho, Alan de Oliveira-
dc.date.accessioned2026-09-15T14:44:48Z-
dc.date.available2026-09-15T14:44:48Z-
dc.date.issued2026-07-27-
dc.identifier.citationCOUTINHO, Alan de Oliveira. Termometria óptica em vidros fosfatos dopados com Sm3+ e Ho3+: transferência de energia e modelo LIR de múltiplos processos. 2026. 119 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.11015pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50283-
dc.description.abstractThis study investigated the spectroscopic and thermo-optical properties of phosphate glas ses belonging to the PAN10K system (40P2O5−15Al2O3−35Na2O−10K2O), doped with Sm3+ ions and co-doped with Ho3+, with a focus on understanding energy transfer mecha nisms and their application in optical thermometry. The samples were prepared via the melt-quenching method and characterized using optical absorption spectroscopy, pho toluminescence (including temperature-dependent lifetime measurements), and Raman spectroscopy. Absorption spectra demonstrated the e cient incorporation of rare-earth ions into the glass matrix, while Raman spectra allowed for correlating the phosphate network structure with the observed optical processes. Analysis of Sm3+ emissions revea led the inuence of dopant concentration on concentration quenching phenomena and on the dynamics of radiative and non-radiative processes. In samples doped with Sm3+ and co-doped with Ho3+, the Ho3+ ion was observed to modulate the Sm3+ electronic energy level structure, thereby facilitating energy transfer mechanisms and altering the system’s thermal response. The temperature dependence of luminescence intensity was descri bed using a modi ed Arrhenius model involving multiple thermally activated processes, enabling the determination of activation energies associated with non-radiative deactiva tion and radiative activation mechanisms. Based on these results, a multi-process optical thermometry model grounded in the luminescence intensity ratio (LIR) was developed; this model is capable of accurately describing the thermal response of the samples under various doping conditions. The sample containing 0.5% Sm3+ and 3% Ho3+ exhibited the highest relative sensitivity, reaching 1.90% K−1 at 300 K. The results demonstrate that the thermometric response of co-doped systems cannot be described exclusively by the simpli ed model of coupled thermal populations, since energy transfer and non-radiative relaxation processes can play a signi cant role in the population dynamics of the emitting levels. Thus, this work contributes to a more comprehensive understanding of the physical mechanisms involved in luminescence-based optical thermometry.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/*
dc.subjecttermometria ópticapt_BR
dc.subjectOptical thermometrypt_BR
dc.subjectvidros fosfatospt_BR
dc.subjectSm3+pt_BR
dc.subjectHo3+pt_BR
dc.subjecttransferência de energiapt_BR
dc.subjectArrhenius modificadopt_BR
dc.subjectquenching térmicopt_BR
dc.subjectLIRpt_BR
dc.subjectphosphate glassespt_BR
dc.subjectenergy transferpt_BR
dc.subjectmodified Arrheniuspt_BR
dc.subjectthermal quenchingpt_BR
dc.titleTermometria óptica em vidros fosfatos dopados com Sm3+ e Ho3+: transferência de energia e modelo LIR de múltiplos processospt_BR
dc.title.alternativeOptical thermometry in Sm³⁺- and Ho³⁺-doped phosphate glasses: energy transfer and multi-process LIR modelpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Almeida, Gustavo Foresto Brito de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0143144366886534pt_BR
dc.contributor.referee1Andrade, Acácio Aparecido de Castro-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4441691798330519pt_BR
dc.contributor.referee2Silva Filho, José Carlos da-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4929919007795434pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8077627250932677pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho foram investigadas as propriedades espectroscópicas e termo-ópticas de vidros fosfatos do sistema PAN10K (40P2O5−15Al2O3−35Na2O−10K2O) dopados com íons Sm3+ e co-dopados com Ho3+, com ênfase na compreensão dos mecanismos de transferência de energia e sua aplicação em termometria óptica. As amostras foram obtidas pelo método de fusão e caracterizadas por espectroscopia de absorção óptica, fotoluminescência e tempo de vida em função da temperatura e por espectroscopia Raman. Os espectros de absorção evidenciaram a incorporação e ciente dos íons terras-rara na matriz vítrea, enquanto os espectros Raman permitiram correlacionar a estrutura da rede fosfato com os processos ópticos observados. A análise das emissões do Sm3+ revelou a influência da concentração de dopantes sobre os fenômenos de quenching por concentração e sobre a dinâmica dos processos radiativos e não radiativos. Nas amostras dopadas com Sm3+ e co-dopadas com Ho3+, observou-se que o íon Ho3+ atua como modulador da estrutura de níveis eletrônicos do Sm3+, favorecendo mecanismos de transferência de energia e alterando a resposta térmica do sistema. A dependência da intensidade luminescente com a temperatura foi descrita pelo modelo de Arrhenius modificado, envolvendo múltiplos processos ativados termicamente, permitindo a obtenção de energias de ativação associa das aos mecanismos de desativação não radiativa e ativação radiativa. Com base nesses resultados, foi desenvolvido um modelo multiprocessos de termometria óptica fundamentado na razão entre intensidades luminescentes (LIR), capaz de descrever adequadamente a resposta térmica das amostras em diferentes condições de dopagem. A amostra contendo 0.5% de Sm3+ e 3% de Ho3+ apresentou a maior sensitividade relativa, atingindo 1.90%K−1 em 300 K. Os resultados obtidos evidenciam que a resposta termométrica de sistemas co-dopados não pode ser descrita exclusivamente pelo modelo simplificado de populações térmicas acopladas, uma vez que os processos de transferência de energia e relaxação não radiativa podem desempenhar papel relevante na dinâmica populacional dos níveis emissores. Dessa forma, este trabalho contribui para uma compreensão mais abrangente dos mecanismos físicos envolvidos na termometria óptica baseada em luminescência.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Físicapt_BR
dc.sizeorduration121pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROPRIEDADES TERMICAS DA MATERIA CONDENSADApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.11015pt_BR
dc.orcid.putcode226877096-
dc.subject.autorizadoFísicapt_BR
dc.subject.autorizadoVidro - Fosfatospt_BR
dc.subject.autorizadoFotoluminescênciapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
dc.degree.levelMestrado Acadêmicopt_BR
dc.degree.departmentInstituto de Físicapt_BR
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