"Niobatos e Germanatos de metais alcalinos/alcalinos terrosos dopados com íons lantanídeos: Estudos de Luminescência Persistente à Guia de onda planar ativo".

Resumo

Este projeto de pesquisa concentra-se no desenvolvimento de materiais luminescentes à base de germanatos e niobatos de metais alcalinos/alcalinos terroros dopados com íon terras raras, com emissão no visível e no infravermelho (IV) próximo, na forma de guias de onda planares ativos e de pós particulados, buscando aplicações multifuncionais que possam atuar em fotônica, como amplificadores ópticos para sistemas de telecomunicações e concentradores / conversores de energia ou aumento de eficiência em células solares e materiais exibindo luminescência persistente. Os materiais serão preparados utilizando a metodologia sol-gel, e outras rotas sintéticas a depender da aplicação, a partir de percussores alcóxidos e óxidos de Nb2O5 e GeO2 e carbonatos de metais alcalinos/alcalinos terrosos. No caso do nióbio será dado um enfoque na utilização de precursores de mineração nacional (CBMM) com a finalidade de aumentar o valor agregado de um produto nacional, onde o Brasil tem um papel extremamente relevante no cenário mundial de extração de nióbio. A preparação e caracterização em função da composição de metais alcalinos/alcalinos terrosos, da dopagem de íon TR3+ e do tratamento térmico. Deste modo, será realizado um estudo sistemático das propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e espectroscópicas (vibracional e eletrônica). Luminescência na região do visível também será estudada, não só como um processo competitivo com a emissão no IV próximo, mas também visando o grande potencial decorrente de processos de conversão ascendente de energia, emissão espontânea (downshifting) para aplicação em termometria e estudo da luminescência persistente em função da estrutura da matéria. Serão explorados estudos da dependência das propriedades luminescentes em função da dopagem, resultando em diferentes estruturas cristalinas conforme a concentração e natureza do íon dopante terra rara e do metal alcalino/alcalino terroso utilizado. Estudos ópticos dos filmes finos como guiamento da luz, espessura por camada e índice de refração serão estudados, além dos estudos espectroscópicos de emissão na região da chamadas terceira janela de telecomunicações na região do infravermelho próximo.