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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

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Ttulo [PT]: Anlise do ambiente qumico local em rede amorfa e cristalina : o efeito de solicitaes mecnicas e trmicas
Autor(es): Robson Ferrari Muniz
Palavras-chave [PT]:

Vitrocermicas. Luminescncias. Eurpio. Brasil.
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Jurandir Hillmann Rohling [Orientador] - UEM
Sandro Marcio Lima - UFMS
Franciana Pedrochi - UFMA
Antonio Medina Neto - UEM
Breno Ferraz de Oliveira - UEM
Resumo:
Resumo: A busca por materiais que possam atuar como matrizes na incorporao de elementos terras raras segue em constante ascenso. Embora as propriedades luminescentes desses ons estejam intimamente ligadas ao ambiente qumico local em que so inseridos, estudos estruturais dessas matrizes, bem como suas influncias sobre as propriedades pticas, so raramente consideradas. Neste trabalho de tese empregamos modelos na anlise estrutural de redes do tipo amorfa, bem como as respectivas modificaes induzidas via ambos processos de tratamento trmico e aplicao de alta presso. Para isso, uma srie de amostras vtreas aluminossilicatos de clcio foram preparadas na sua forma base (sem dopante) e com 1%, em massa, de xido de Eurpio. Determinamos, pela primeira vez, a distribuio mdia dos ngulos e da fora das ligaes T-O-T (T= Si ou Al) que formam a rede desses vidros. Os resultados mostraram que ambos aumentam com a substituio de xido de alumnio por slica. Com a espectroscopia Raman in situ, verificamos que esses ngulos diminuram com a presso e que a taxa de reduo no caso da amostra CAS65 foi o dobro da LSCAS e CAS34. Adicionalmente, a converso do vidro inicial uma vitro-cermica vem se tornando cada vez mais frequente. Esses materiais podem apresentar morfologia mais adequada no sentido de aumentar a eficincia da luminescncia dos ons neles inseridos. So sistemas estveis contra a radiao de comprimento de onda curto e temperaturas elevadas e apresentam condutividade trmica maior do que os materiais utilizados usualmente. Verificamos a potencialidade de mtodos alternativos, ao tratamento trmico simples, para produzir vitro-cermicas. Em particular, obtivemos matrizes homogeneamente cristalizadas utilizando uma prensa do tipo Belt. Propriedades fsicas e qumicas, como densidade, dureza e mdulo de Young, foram determinadas. Verificamos, por exemplo, aumento na dureza e nas propriedades luminescentes das vitro-cermicas. Mediante medidas de luminescncia constatamos que eficincia quntica de emisso aumentou de 45 para 60%. Finalmente, comparamos a estrutura das matrizes via parametrizao de campo cristalino e constatamos a presena de duas distribuies de stios nessas matrizes.

Abstract: Developing new materials to act as host for rare earth ions is still on the upswing. Even though luminescent properties of these ions are significantly influenced by the local environment in which they are inserted, the structural studies of these matrices and its influence on the optical properties, are rarely considered. This thesis aimed to apply models to study the structural of amorphous networks as well as the modifications induced via both heat treatment processes and high-pressure solicitation. This work describes calcium aluminosilicate glasses undoped and Eu-doped in which 1% of total matrix mass was replaced by Eu2O3. For the first time, the average angles distribution and the restoring force of T-O-T linkages were determined for this glassy system. By using in situ Raman spectroscopy, we have found that inter-tetrahedral angles decrease with pressure and the reduction rate for CAS65 was doubled compared to LSCAS and CAS34 samples. Furthermore, the transformation of the pristine glass into glass-ceramic is becoming increasingly common. Such materials may present more suitable morphology, which can increase the luminescence efficiency of the ions inserted therein. These systems are stable against short wavelength irradiation and high temperatures. They have a much higher thermal conductivity than the materials used up to now. We have checked for alternative methods, over the simple heat treatment, to produce glass-ceramics from these pristine glasses. Specifically, we have obtained homogeneously crystallized matrices using a press-type Belt. Physical and chemical properties as density, hardness and Young's modulus were determined. We have found, for instance, an increase in hardness and the luminescent properties in the glass-ceramics host, especially the emission quantum efficiency, which increased from 45 to 60 % after the simultaneous high pressure and temperature process. We have compared the structure of the hosts by using crystal field parameterization, according to the fluorescence line-narrowing model.
Data da defesa: 25/08/2016
Cdigo: vtls000224989
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2016
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Jurandir Hillmann Rohling
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Cincias Exatas. Departamento de Fsica
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Thesis-Mission.pdf
Tamanho: 11117 Kb (11383339 bytes)
Criado: 24-03-2017 12:25
Atualizado: 24-03-2017 12:35
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