Síntese e caracterização da granada de itérbio e alumínio dopada com érbio e molibdénio para aplicações em termometria ótica

• Autor(a) principal: Costa, Roberto Carlos de Jesus
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/23504
• topic: Engenharia física; Érbio; Molibdénio; Itérbio

Neste projeto sintetizaram-se pela primeira vez e caracterizou-se estrutural, ótica e termicamente a granada de itérbio e alumínio (YbAG) dopada com érbio e codopada com molibdénio sintetizada pelo método de autocombustão em solução (SCS). Este método, rápido e de baixo custo, permitiu a síntese de fósforos, na forma de pós com dimensões submicrométricas que foram posteriormente sujeitos a tratamentos térmicos. Para a caracterização estrutural dos fósforos foram usadas as técnicas de difração de raios-X (DRX) e a espectroscopia de Raman, que corroboram a existência predominante da fase YbAG nas amostras sintetizadas, com uma perda do carácter monofásico com a incorporação de molibdénio, recuperada posteriormente com um tratamento térmico aos 1200 0C. As amostras produzidas foram também analisadas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM) com análise química elementar por espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Identificou-se a composição típica de uma estrutura de YbAG e uma dispersão de partículas compostas por aglomerados submicrométricos. As propriedades óticas das amostras, foram analisadas por técnicas de refletância, fotoluminescência (PL) e excitação da fotoluminescência (PLE) revelando a estrutura dos níveis de energia eletrónica importantes para a compreensão do desempenho deste material como emissor/sensor de temperatura. As propriedades opto-térmicas, foram estudadas por PL em “upconversion” com excitação no infravermelho para diferentes densidades de excitação e temperaturas entre os 80 K (-190°C) e os 800 K (530 °C). Mostrou-se, relativamente às amostras apenas dopadas com érbio, uma melhoria significativa das propriedades de emissão da amostra codopada com molibdénio, sendo estas essenciais para a melhoria das propriedades termométricas. As amostras de YbAG:Er:Mo submetidas a tratamentos térmicos a 1200 ºC revelaram excelentes características (intensidade de emissão, gama de temperaturas utilizável, sensibilidade) para a sua utilização como sensor de temperatura na gama dos 80 K (-190°C) aos 800 K (530 °C).