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dc.creatorTORQUATO, Francisco Alisson da Silva-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2736122623550211por
dc.contributor.advisor1DOUSTI, Mohammad Reza-
dc.contributor.advisor-co1OLIVEIRA, Rafael Alves de-
dc.contributor.referee1BERNARDEZ, Andréa Simone Stucchi de Camargo Alvarez-
dc.contributor.referee2OCAS, Albert Stevens Reyna-
dc.date.accessioned2022-04-28T14:23:26Z-
dc.date.issued2021-07-09-
dc.identifier.citationTORQUATO, Francisco Alisson da Silva. Vidros dopados e co-dopados com Yb3+, Er3+ e Nd3+ para termometria óptica. 2021. 113 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Cabo de Santo Agostinho.por
dc.identifier.urihttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8585-
dc.description.resumoA termometria óptica baseada em níveis termicamente acoplados é uma técnica vantajosa se comparada ao uso de sensores térmicos de contato, sujeitos a forte interferência de cam-pos eletromagnéticos, bem como de pirômetros, que demonstram forte dependência da emissi-vidade do corpo em análise. Neste contexto, a atual dissertação estudou o desempenho de três vidros como sensores ópticos de temperatura utilizando a técnica de razão de intensidade da luminescência (RIL), sendo um deles codopados com Nd3+/Ce3+, outro com nanopartículas (NPs) de prata e érbio e o último com Er3+/Yb3+. As técnicas de caracterização utilizadas foram espectroscopia de fluorescência em função da temperatura, difratometria de raio-x, espectros-copia de absorção no UV-Vis e microscopia eletrônica de transmissão. Em vidros de zinco teluretos codopados com Er3+ e NPs de prata, nós confirmamos a presença de nanopartículas de Ag com tamanho médio de 12 nm ± 4 nm que contribuíram com o aumento significativo das emissões em todo espectro visível sob concentração de 1% em mol de AgCl. O aumento do campo local e da transferência de energia não-radiativa entre as NPs de Ag e o Er3+ são as principais justificativas para o aumento da luminescência. Neste caso, constatamos que as NPs de Ag elevaram a sensibilidade térmica absoluta (SA) máxima de 1,9410-3 K-1 para 2,7910-3 K-1 em 446 K. Já em vidros de tungstênio sódio fosfato codopados com Er3+/Yb3+, o aumento da concentração de PbF2 elevou a sensibilidade térmica relativa (SR) de 779,2/T2 (Amostra com 10% em mol de PbF2) para 1053,4/T2 (Amostra com 50% em mol de PbF2). Além disso, mais PbF2 levou a aumento contínuo da SA no intervalo de temperatura estudado. Isto porque o aumento de PbF2 reduziu o decaimento multifônon em direção ao nível 4F9/2 e favoreceu o aco-plamento térmico na amostra com 50% em mol de PbF2. Por fim, em análise comparativa entre uma vitrocerâmica de aluminosilicato e seu vidro precursor codopados com Ce3+/Nd3+, verifi-camos que RIL entre as transições 4F7/24I9/2 e 4F5/24I9/2 gera SR=1331/T2 na amostra vítrea. Adicionalmente, ao analisar as emissões do Nd3+ entre 850 nm-1500 nm em função da tempe-ratura, constatamos o surgimento de uma emissão em 1200 nm (4F5/2  4I13/2), entendido a partir do acoplamento térmico entre os níveis 4F5/2 e 4F3/2. Usando a RIL entre 4F5/2  4I13/2 e 4F3/2  4I11/2, alcançamos uma SA=3,110-4 K-1 em 450,15 K e uma SR = 1496,3/T2 na vitroce-râmica. Portanto, as três classes de vidro são candidatos promissores para a confecção de sen-sores térmicos com suas respectivas mudanças de composição química e tratamento térmico.por
dc.description.abstractThe optical thermometry based on thermally coupled levels has proven to be an advantageous technique when compared to the use of thermal contact sensors, which undergo strong interference from electromagnetic fields, as well as pyrometers, which show a strong depend-ence on the emissivity of the body under analysis. In this context, the current dissertation stud-ied the performance of three glasses doped with ytterbium, erbium, and neodymium as thermal sensors through the luminescence intensity ratio (LIR) technique. The glass samples were char-acterized by temperature-dependent fluorescence spectroscopy, x-ray diffractometry, UV-Vis absorption spectroscopy, and transmission electron microscopy. In Er3+/ Ag nanoparticles cod-oped zinc telluride glasses, we confirmed the presence of Ag nanoparticles with an average size of 12 nm ± 4 nm that contributed to a significant increase in emissions in the entire visible spectrum at a concentration of 1% mol of AgCl. The increase in the local field and the transfer of non-radiative energy between Ag NPs and Er3+ are the main reasons for the increase in lu-minescence. In this case, the presence of Ag NPs enhanced the maximum of absolute sensitivity from 1.9410-3 K-1 (Ag-free) to 2.7910-3 K-1 (1% mol AgCl) at 446 K. In Er3+/Yb3+- codoped tungsten sodium phosphate glass, the increase in the PbF2 concentration raised the relative sen-sitivity (SR) from 779.2/T2 (10% mol PbF2) to 1053.4/T2 (50% mol PbF2). Furthermore, more PbF2 led to a continuous increase in SA in the studied temperature range. This improvement can be justified by the increase in PbF2 reducing the multiphoton decay toward the 4F9/2 level and favoring thermal coupling. Finally, in a comparative analysis between a Ce3+/Nd3+- codoped aluminosilicate glass-ceramic and glass, we verified that the LIR between the 4F7/24I9/2 and 4F5/24I9/2 transitions have generated SR=1331/T2 in the glass sample. Furthermore, when an-alyzing the emissions of the Nd3+ between 850 nm- 1500 nm as a function of temperature, we have verified an enhancement in the emission at 1200 nm (4F5/2  4I13/2), probably as a conse-quence of thermal coupling between the 4F5/2 and 4F3/2 levels. Using the LIR between 4F5/2  4I13/2 and 4F3/2  4I11/2, we reached SA=3,110-4 K-1 at 450.15 K and SR = 1496.3/T2 in alumi-nosilicate glass-ceramic sample. Therefore, the three glass classes are promising candidates for developing the thermal sensors with their respective changes in chemical composition and heat treatment.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2022-04-28T14:23:26Z No. of bitstreams: 1 Francisco Alisson da Silva Torquato.pdf: 4345394 bytes, checksum: d76b639bc7ac3aa0c2e2472ee9619196 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2022-04-28T14:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Alisson da Silva Torquato.pdf: 4345394 bytes, checksum: d76b639bc7ac3aa0c2e2472ee9619196 (MD5) Previous issue date: 2021-07-09eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal Rural de Pernambucopor
dc.publisher.departmentUnidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinhopor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFRPEpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Físicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectTermometria ópticapor
dc.subjectNanopartículapor
dc.subjectRazão de luminescênciapor
dc.subjectVidropor
dc.subject.cnpqENGENHARIASpor
dc.titleVidros dopados e co-dopados com Yb3+, Er3+ e Nd3+ para termometria ópticapor
dc.typeDissertaçãopor
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