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Tipo do documento: Dissertação
Título: Caracterização de vidros fluorofosfatos dopados com íons Eu3+
Autor: SILVA, Anthyê Halerrandro Martins da 
Primeiro orientador: DOUSTI, Mohammad Reza
Primeiro membro da banca: SILVA, Wagner Ferreira da
Segundo membro da banca: GARCIA, Ramón Raudel Peña
Resumo: Nesta dissertação, vidros de fluorofosfato das séries 25P75F e 75P25F, tendo as composições [80Ba (PO3)2 . 20Al (PO3)3]x [40BaF2 . 40SrF2 . (20-y) AlF3 . yEuF3]1-x (com x = 0,25 e x = 0,75), dopados com y = 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 4 e 5 em peso % de EuF3 foram estudados visando verificar suas possíveis aplicações tecnológicas. Os vidros fluorofosfatos têm sido objeto de várias investigações espectroscópicas devido ao seu potencial como matriz utilizadas no desenvolvimento de laser. Eles são hospedeiros promissores porque podem combinar as vantagens dos vidros de fluoreto e fosfato, como menor energia de fônon, melhor resistência à umidade, estabilidade física e química, menor índice de refração não linear e maior transparência na faixa espectral do ultravioleta próximo ao infravermelho médio. Aqui, foram feitas caracterizações por difração de raios X, espalhamento Raman, espectroscopia de absorção UV-Vis e espectroscopia da luminescência. Como resultados, obtivemos que a área integrada da banda de absorção referente a transição 7F0→ 5L6 não apresentou um aumento com o acréscimo da concentração do íon dopante. A intensidade da luminescência nos vidros 25P75F diminuiu com o aumento da concentração do EuF3, mas atingiu seu máximo na amostra com 4 peso% de EuF3, e então, a intensidade diminuiu para concentrações mais alta do dopante. As energias de gap óptico e de Urbach foram determinadas para ambas as séries, e obtivemos que os vidros 25P75F apresentaram um acréscimo nos valores do gap indireto e direto com a adição do EuF3, enquanto a energia de Urbach apresentaram uma pequena variação com uma tendência de aumento com adição de EuF3. Para os vidros 75P25F os valores de gap óptico indireto aumentaram com adição de EuF3, enquanto os valores de gap direto apresentaram oscilação sem uma tendência clara de aumento ou diminuição, e a energia de Urbach diminuiu. A análise da banda lateral de fônon para a amostra 2Eu25P75F foi realizada e os valores encontrados para as energias de fônon foram atribuídas aos modos vibracionais dos grupos pirofosfato (Q1) e ortofosfato (Q0). Os parâmetros de Judd-Ofelt (Ω2 e Ω4) foram obtidos através do espectro de emissão dos vidros 25P75F, e foi encontrado que Ω2, Ω4 e a razão de intensidade apresentaram maiores valores para o vidro 0,1Eu25P75F entre os vidros aqui estudados. Quando comparados com outros vidros, os 25P75F apresentaram menores valores de Ω2. A transição 5D0 → 7F4 do vidro 0,1Eu25P75F apresentou alto valor para taxa de ramificação, tornando-se um candidato potencial para o desenvolvimento de laser com emissão no vermelho. Além disso, os vidros 25P75F apresentaram altos valores de eficiência quântica. Assim, com base nos resultados obtidos, os vidros 25P75F se apresentaram como potenciais candidatos para serem utilizados como emissores de luz vermelha para WLEDs e dispositivos de exibição.
Abstract: In this dissertation, fluorophosphate glasses of the 25P75F and 75P25F series, having the compositions [80Ba (PO3)2 . 20Al (PO3)3]x [40BaF2 . 40SrF2 . (20-y) AlF3 . yEuF3]1-x (with x = 0.25 and x = 0.75), doped with y = 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4 and 5 wt% EuF3 were studied in order to verify their possible technological applications. Fluorophosphate glasses have been the subject of several spectroscopic investigations because of their potential as a matrix used in laser development. They are promising hosts because they can combine the advantages of fluoride and phosphate glasses, such as lower phonon energy, better moisture resistance, physical and chemical stability, lower nonlinear refractive index, and higher transparency in the spectral range from the ultraviolet to the mid-infrared. Here, characterizations by X-ray diffraction, Raman scattering, UV-Vis absorption spectroscopy and luminescence spectroscopy were performed. As results, we obtained that the integrated area of the absorption band referring to the 7F0→ 5L6 transition did not show an increase with increasing dopant ion concentration. The luminescence intensity in the 25P75F glasses decreased with increasing EuF3 concentration, but reached its maximum in the sample with 4 weight% EuF3, and then the intensity decreased for higher dopant concentrations. The optical and Urbach gap energies were determined for both series, and we obtained that the 25P75F glasses showed an increase in the indirect and direct gap values with the addition of EuF3, while the Urbach energy showed a small variation with a tendency to increase with the addition of EuF3. For the 75P25F glasses the indirect optical gap values increased with addition of EuF3, while the direct gap values showed oscillation without a clear trend of increase or decrease, and the Urbach energy decreased. Phonon sideband analysis for the 2Eu25P75F sample was performed and the values found for the phonon energies were assigned to the vibrational modes of the pyrophosphate (Q1) and orthophosphate (Q0) groups. The Judd-Ofelt parameters (Ω2 and Ω4) were obtained from the emission spectrum of the 25P75F glasses, and it was found that Ω2, Ω4 and the intensity ratio showed higher values for the 0.1Eu25P75F glass among the glasses studied here. When compared to other glasses, the 25P75F showed lower Ω2 values. The 5D0 → 7F4 transition of the 0.1Eu25P75F glass showed high value for branching rate, making it a potential candidate for the development of red-emitting lasers. In addition, the 25P75F glasses showed high values for quantum efficiency. Thus, based on the results obtained, the 25P75F glasses presented themselves as potential candidates to be used as red light emitters for WLEDs and display devices.
Palavras-chave: Vidros de fluorofosfato
Európio
Espectroscopia
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física
Citação: SILVA, Anthyê Halerrandro Martins da. Caracterização de vidros fluorofosfatos dopados com íons Eu3+. 2022. 150 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Cabo de Santo Agostinho.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8584
Data de defesa: 11-Jan-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Física

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