Preparação e caracterização de vidros de TeO2 dopados com terras raras

• Autor(a) principal: Prezas, Pedro Rafael dos Santos
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/12171
• topic: Engenharia física; Vidros inorgânicos; Terras raras

Foram preparados pelo método de fusão vidros tendo como constituinte maioritário o TeO2, com composição molar (70-x-y)TeO2-20WO3-10Y2O3- xEr2O3-yYb2O3, com x=0 e 0,5 e y=0, 0,5, 1, 2 e 4. Este sistema vítreo relevou ser promissor para potenciais aplicações em amplificação ótica, em particular em amplificadores óticos de fibra dopada com érbio (EDFA – “Erbium-doped fiber amplifier”) e de Raman, e também em conversão espectral para aplicações na tecnologia fotovoltaica. Através de espectroscopia de Raman e com a linha de excitação de 532 nm, verificou-se que este sistema vítreo apresenta um espectro com bandas que caracterizam as ligações Te-O e W-O. Os componentes minoritários Y2O3, Er2O3 e Yb2O3 são nesse contexto considerados como pequenas perturbações. A largura de banda de Raman torna este sistema vítreo promissor no desenvolvimento de amplificadores de Raman. A utilização da linha de excitação UV (325 nm) induz alterações na superfície destas amostras. A análise ótica permitiu verificar um aumento da intensidade das emissões de upconversion com o aumento da concentração de iões sensitizadores Yb3+. A emissão do Er3+ na região espectral do vermelho (transição 4F9/2 4I15/2) é a mais favorecida com o aumento de concentração dos sensitizadores. A emissão do Er3+ em torno dos 1540 nm apresenta uma largura a meia altura de cerca de 100 nm para temperaturas entre os 70 e 300 K, tratando-se de um valor bastante promissor quando comparado com os valores reportados para outros sistemas vítreos, considerando a amplificação ótica como uma potencial aplicação. A análise elétrica permitiu verificar um aumento da condutividade dc com o aumento da energia de ativação na região de mais altas temperaturas, indicando que deverá ocorrer ai um aumento considerável do número de portadores de carga disponíveis. No caso ac, na gama de altas temperaturas, a condutividade tende a diminuir com o aumento da concentração de Yb3+, enquanto que a energia de ativação tende a aumentar, indicando que o parâmetro mais importante para este mecanismo de condução é a mobilidade dos portadores de carga. Para todas as amostras, a constante dielétrica não varia significativamente com a temperatura e frequência. Esta grandeza tende a diminuir com o aumento da concentração de Yb3+.