Síntese e caracterização de nanoestruturas de LiNbO3 dopadas com lantanídeos

• Autor(a) principal: Nico, Cláudio Miguel Silva
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/4830
• topic: Engenharia física; Nanomateriais; Crescimento de cristais; Dopagem; Espectroscopia de Raman

Pretendeu-se, com este trabalho, efectuar o crescimento e posterior caracterização de vidros de SiO2 com cristais LiNbO3 dopados com o ião lantanídeo Sm3+. Sintetizou-se um total de 25 amostras, crescidas através do método de sol-gel, com várias concentrações de Sm3+ (0.1% a 5% molar) e tratadas termicamente a diferentes temperaturas definidas com base no resultado da análise térmica diferencial. Deste conjunto, apresentamos os resultados apenas das amostras tratadas termicamente a 700 ºC e das dopadas com 1% de Sm3+. Através da análise por difracção de raios-X (DRX) foi possível identificar a formação de LiNbO3, SmNbO4 e SiO2 e estimar o tamanho médio das respectivas cristalites. A microscopia electrónica de varrimento (MEV) mostrou a existência de partículas nas amostras tratadas a temperaturas superiores a 500 ºC. Com um aumento da temperatura de tratamento e também com o aumento da concentração de Sm3+, verificou-se um aumento do número de partículas e da sua cristalinidade. Comparando estes resultados com os de DRX foi possível estabelecer uma correlação entre os parâmetros de crescimento e a formação de fases cristalinas e o respectivo tamanho médio das cristalites. A espectroscopia de Raman permitiu confirmar o que foi observado em DRX e MEV. A caracterização óptica por fotoluminescência à temperatura ambiente, revelou uma emissão de luz vermelha, referente às transições 4G5/2 6HJ= 5/2,7/2,9/2 do Sm3+, para algumas amostras, podendo concluir-se, com base nas caracterizações estruturais e morfológicas efectuadas anteriormente, que o ião lantanídeo apenas emite quando está inserido na matriz amorfa. Além disso, são observadas algumas auto-absorções do samário e algumas bandas largas, devidas provavelmente às fases amorfa e cristalina do SiO2. Os resultados obtidos ajudam a estabelecer um rumo de trabalhos futuros, sendo essencial proceder a uma caracterização óptica a baixa temperatura, assim como efectuar uma caracterização eléctrica.