Science and Nature

Propriedades fotoluminescentes da matriz cerâmica BaBi2Nb2O9 (BBN) tri-dopada com Er3+/Tm3+/Yb3+

By Marcello Xavier Façanha

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Length3h 22m

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Neste trabalho, amostras policristalinas dos sistemas tetragonais BaBi2Nb2O9 (BBN), BBN co-dopado com Er3+/Yb3+ e BBN tri-dopado com Tm3+/Er3+/Yb3+ foram sintetizadas pelo método de estado sólido de alta temperatura. Difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e fotoluminescência à temperatura ambiente foram utilizadas para analisar as propriedades estruturais, morfológicas e óticas dos sistemas luminescentes. Os resultados indicam que todas as composições cristalizam no grupo espacial I4/mmm à temperatura ambiente e exibem emissões UC sob excitação em 980nm por laser infravermelho. A série BBN:Er3+/Yb3+ apresentou emissões UC verdes (528nm e 548nm) e emissão UC vermelha (664nm). Todos os fósforos da série emitem luz verde-amarelada com alto percentual de saturação, cujas coordenadas de cromaticidade são pouco sensíveis à variação da potência de bombeamento. Os fósforos tri-dopados BBN:Tm3+/Er3+/Yb3+ exibiram emissões UC azuis (463nm, 484nm), verdes (528nm, 548nm) e vermelhas (648nm, 664nm, 696nm). A introdução de íons Li+ no BBN:0,5%Tm3+0,05%Er3+8%Yb3+ induziu um ajuste dos valores triestímulos deslocando as coordenadas cromáticas do fósforo para a região do branco ideal. Luz branca de alta pureza de cor proveniente da composição BBN2LTEY foi obtida sob densidade de potência moderada. Os resultados estabelecem a fase BBN como uma matriz hospedeira alternativa para a obtenção de materiais luminescentes com alta estabilidade térmica e emissões UC intensas.

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GenreScience and Nature

Length3 hrs 22 mins

Narrated byListen with 1,000+ voices

FormateBook with Audio

Publish dateMar 22, 2022

LanguagePortuguese

1AGRADECIMENTOS

21 INTRODUÇÃO

31.1 Materiais cerâmicos

41.2 Estruturas perovskitas

51.3 Família Aurivillius e a fase BaBi2Nb2O9

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61.4 Luminescência e íons lantanídeos (Ln3+)

71.4.1 Luminescência

81.4.2 Íons lantanídeos (Ln3+)

91.5 Processos de síntese – Método cerâmico ou da reação em estado sólido

102 OBJETIVOS

112.1 Objetivo geral

122.2 Objetivos específicos

133 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

143.1 Teoria das intensidades espectrais 4f-4f

153.2 Teoria do processo de conversão ascendente (up-conversion)

163.3 Fósforos up-conversion

174 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

184.1 Síntese do óxido cerâmico BaBi2Nb2O9

194.2 Síntese dos sistemas Ln3+- dopados

204.3 Análise estrutural

214.4 Análise morfológica superficial

224.5 Análise vibracional

234.6 Medidas de fotoluminescência

245 RESULTADOS E DISCUSSÃO

255.1 Sistemas BBN e BBN:4%Er3+xYb3+ (x = 0, 2, 4, 6, 8 e 10mol%)

265.1.1 Análise estrutural – Difração de raios-X

275.1.2 Análise Morfológica – Microscopia eletrônica de varredura

285.1.3 Estudo do sítio preferencial de ocupação

295.1.4 Análise vibracional – Espectroscopia Raman

305.1.5 Propriedades fotoluminescentes up-conversion

315.1.5.1 Fósforos BBN:xEr3+

325.1.5.2 Fósforos BBN:4%Er3+xYb3+

335.2 Sistemas BBN:xLi+0,5%Tm3+0,05%Er3+8%Yb3+ (x = 0, 2, 4 e 5mol%)

345.2.1 Análise estrutural – Difração de raios-X

355.2.2 Análise morfológica – Microscopia eletrônica de varredura

365.2.3 Análise vibracional – Espectroscopia Raman

375.2.4 Propriedades fotoluminescentes up-conversion

385.2.4.1 Efeito da concentração de Tm3+

395.2.4.2 Efeito da dopagem com Li+

405.2.4.3 Dependência das emissões UC na potência de excitação

415.2.4.4 Coordenadas cromáticas, temperatura de cor correlata e pureza de cor

426 CONCLUSÃO

43APÊNDICE A – PROPOSTAS FUTURAS

44APÊNDICE B – PUBLICAÇÕES

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