Crescimento e propriedades vibracionais de cristais a base de Ãxidos

• Autor(a) principal: Nana Zhang
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=7241
• topic: Espectroscopia Raman; Cristais nÃo-lineares; Medidas tÃrmicas; TransiÃÃes de fase; Raman Scpetroscopy; Thermal properties; Crystals; Phase Transition; FISICA DA MATERIA CONDENSADA

Neste trabalho usamos diferentes tÃcnicas experimentais para estudar quatro sÃries de cristais inorgÃnicos a base de Ãxidos, a saber: (i) niobato de lÃtio isotÃpico (C7LN), (ii) vanadatos mistos de terra-raras dopados com terra-raras ((Nd,Yb):YxGd1-x(VO4)), (iii) niobato de bÃrio e cÃlcio puro e dopado com metais alcalinos, e (iv) niobato-tantalato de potÃssio. A seguir descrevemos os estudos realizados para cada sÃrie. (i) Para futuras investigaÃÃes acerca da estrutura de defeitos em cristais de niobato de lÃtio (LN) utilizando a tÃcnica de espalhamento de nÃutrons, crescemos cristais de niobato de lÃtio isotÃpico (C7LN). Das medidas de raios x determinamos que a estrutura cristalina à R3c. Das medidas de espalhamento Raman, observamos 4A1+7E modos de vibraÃÃo. A concentraÃÃo de Li (em mol %) foi determinada a partir das medidas de absorÃÃo no ultravioleta (47.47%) e do espectro de vibraÃÃo (47.34%). Obtivemos ainda os valores para o calor especÃfico, os coeficientes de difusÃo tÃrmica, as condutividades tÃrmicas e os coeficientes de expansÃo tÃrmica mÃdios. O efeito das vacÃncias de Li no composto C7LN foi investigado a partir da comparaÃÃo com os compostos niobato de lÃtio aproximadamente estequiomÃtrico isotÃpico (NS7LN) e niobato de lÃtio natural (CLN). Observamos que os valores dos parÃmetros tÃrmicos do C7LN sÃo menores do que aqueles apresentados pelos compostos NS7LN e CLN. Isto ocorre ou devido aos defeitos ou a substituiÃÃo isotÃpica de Li. (ii) Analisamos o espectro de fÃnons dos compostos (Nd,Yb):YxGd1-x(VO4) que sÃo utilizados como meios ativos em lasers de estado sÃlido. Observamos que os espectros obtidos seguem a distribuiÃÃo de fÃnons esperada para os compostos REVO4 com estrutura tetragonal, D4h19. A designaÃÃo dos modos de vibraÃÃo foi estabelecida de acordo com a previsÃo da Teoria de Grupos, em termos dos modos internos e externos da rede. NÃo observamos nenhuma modificaÃÃo no espectro de fÃnons dos compostos Yb:GdVO4 (Yb = 0.008, 0.015, 0.020, 0.025 e 0.035), indicando assim que a rede GdVO4 nÃo à afetada pela inclusÃo de Ãons de Yb. Entretanto, observamos que a frequÃncia da maioria dos fÃnons nos sistemas (Nd,Yb:YxGd1-xVO4) Y aumenta com o aumento da concentraÃÃo de Y. (iii) Analisamos espectro de fÃnons a temperatura ambiente dos compostos CBN puros e dopado com metais alcalinos. Devido a desordem intrÃnseca da rede tetragonal, observamos menos modos do que os previstos pela Teoria de Grupos. Observamos tambÃm que a frequÃncia dos modos internos aumenta quando o volume da cÃlula unitÃria aumenta. Este aumento està provavelmente relacionado a diminuiÃÃo das distÃncias interatÃmicas entre os Ãtomos do octaedro NbO6. A partir de medidas tÃrmicas, determinamos a temperatura de transiÃÃo de fase dos compostos investigados. As transiÃÃes de fase para o composto CBN32 foram tambÃm investigadas atravÃs da tÃcnica de espalhamento Raman. (iv) A sequÃncia de transiÃÃes de fases exibidas pelos compostos de niobato-tantalato de potÃssio (KTNx, x = 0.45, 0.50 e 0.55), foram estudadas atravÃs da tÃcnica de espalhamento Raman. Aumentando a temperatura, a sequÃncia de transiÃÃes de fase à a seguinte: romboÃdrica-ortorrÃmbica-tetragonal-cÃbica. Discutimos quais as alteraÃÃes que surgem nos espectros Raman que devem ser associadas Ãs transiÃÃes consideradas. Em especial, discutimos a transiÃÃo romboÃdrica-ortorrÃmbica.