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Estudo das propriedades ópticas e luminescentes de vidros e vitrocerâmicas fluorofosfatos contendo fluoretos de alcalinos terrosos (MgF2, CaF2, SrF2, BaF2) e dopados com íons lantanídeos

Processo: 19/16115-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 18 de dezembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Danilo Manzani
Beneficiário:Leandro Olivetti Estevam da Silva
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Luminescência   Fotônica   Vitrocerâmica   Vidro   Elementos da série dos lantanídeos   Fluoretos   Temperatura de transição vítrea

Resumo

O projeto de pesquisa propõe o estudo sistemático das propriedades estruturais, térmicas, ópticas e luminescentes de vidros e vitrocerâmicas à base de fluorofosfatos com foco em aplicações fotônicas, ajustando suas propriedades físicas e químicas no intuito de maximizar a eficiência dos processos luminescentes através da redução dos decaimentos não-radiativos pela modificação da energia de fônon, simetria local ao redor dos íons lantanídeos e presença de grupos hidroxilas. Utilizando uma matriz à base de pirofosfato de chumbo e óxidos de metais de transição, como óxido de nióbio, a energia de fônon da rede será reduzida através da inserção de fluoretos de metais alcalinos terrosos na composição, como MgF2, CaF2, SrF2 e BaF2. Serão explorados vidros dopados com Eu3+, Tm3+ e co-dopados com Yb3+, com foco no estudo dos mecanismos de conversão ascendente de energia ou up-conversion responsáveis pelas emissões do Tm3+ quando sensibilizado por Yb3+ para geração de luz azul e emissões na região do infravermelho. Vitrocerâmicas transparentes serão produzidas por programas de tratamento térmico controlado acima das temperaturas de transição vítrea das composições e o efeito da precipitação de nanocristais na matriz na luminescência será investigada. Os vidros e vitrocerâmicas serão caracterizados por técnicas térmicas (DSC), estruturais (Raman, FT-IR), morfológicas (MEV e MET) e ópticas (absorção, transmissão, luminescência).