Please use this identifier to cite or link to this item: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/8039
Document Type: Dissertação
Title: Efeito do co-dopante (Sr2+) e da glicose nas propriedades estruturais e ópticas do YAG dopado com íons terras raras (Eu3+, Ce3+ e Tb3+)
Authors: Silveira, Wellisson Santos
Issue Date: 23-Feb-2018
Advisor: Rezende, Marcos Vinícius dos Santos
Resumo : Neste trabalho foram investigados os efeitos provocados, em razão das concentrações de glicose e do co-dopante, nas propriedades estruturais e ópticas do composto Y3Al5O12 (YAG), dopado com terra rara (TR). Para isso, foram produzidas amostras de YAG, em pó, dopadas com os íons Eu3+, Ce3+ e Tb3+ (YAG:Eu3+, YAG:Ce3+ e YAG:Tb3+), variando a concentração de glicose, com a finalidade de estudar o efeito da glicose nesses compostos. Também foram produzidas amostras YAG dopadas com Eu3+ e co-dopadas com várias concentrações de Sr2+ (YAG:Eu3+,Sr2+) , mantendo-se fixa a quantidade de glicose, com o propósito de investigar o papel do co-dopante nesse material. Para produzir as amostras foi utilizado o método sol-gel modificado. A caracterização estrutural foi feita através técnica de difração de raios X (DRX) e a caracterização óptica por meio de medidas de fotoluminescência (FL). Os resultados de DRX mostraram que o método utilizado foi bastante eficiente para a obtenção dos compostos desejados com fase única. Por meio do refinamento Rietveld e da equação de Scherrer o tamanho dos cristalitos foi estimado, apresentando valores nanométricos. Para os compostos YAG:Eu3+, o tamanho do cristalito não foi influenciado pela concentração de glicose, mas para os YAG:Ce3+ e YAG:Tb3+ a mudança na concentração de glicose alterou o tamanho do cristalito. Já as amostras YAG:Eu3+,Sr2+, o tamanho do cristalito mudou em razão da quantidade do co-dopante. Nos espectros de excitação de FL dos compostos YAG:Eu3+ e YAG:Eu3+,Sr2+ foi observado uma intensa banda larga em torno de 220 nm, atribuída a interação entre o Eu3+ e o O2-, conhecida como banda de transferência de carga. Já os espectros de excitação dos YAG:Ce3+ e YAG:Tb3+ exibiram bandas centradas em 451 nm e 273 nm, respectivamente, que são atribuídas a transições 4f - 5d de cada dopante. Os espectros de emissão dos YAG:Eu3+ e YAG:Eu3+,Sr2+ exibiram a banda mais intensa em torno de 592 nm, que é atribuída a transição 5D0 - 7F1. Para o YAG:Ce3+, os espectros de emissão apresentaram uma banda larga e intensa em torno de 525 nm, que é atribuída a sobreposição de duas transições característica do íon Ce3+. Já os espectros de emissão do YAG:Tb3+ exibiram bandas intensas, típicas do íon, em duas regiões: na região do azul e do verde. O pico mais intenso está localizado na região do azul, em torno 385 nm, atribuído a transição 5D3 - 7F6. Foi observado que, a variação da concentração de glicose modificou os espectros de FT de todas as amostras YAG:TR3+, como também a concentração de Sr2+ alterou os espectros das YAG:Eu3+,Sr2+.
Abstract: In this work, the effects caused by the glucose and of co-dopant concentrations on the structural and optical properties of the rare earth doped (TR) compound Y3Al5O12 (YAG) were investigated. To do this, were produced YAG samples, powdered, were doped with the Eu3+, Ce3+ and Tb3+ ions (YAG:Eu3+, YAG:Ce3+ and YAG:Tb3+), varying the glucose concentration, in order to study the effect of glucose in these compounds. Eu3+ doped samples were also produced and co-doped with various concentrations of Sr2+ (YAG:Eu3+,Sr2+), while maintaining the amount of glucose fixed, in order to investigate the role of the co-dopant in this material. To produce the samples was used the modified sol-gel method. The structural characterization was done by of X-ray diffraction technique (XRD) and the optical characterization by means of photoluminescence (FL) measurements. The XRD results showed that the method used was quite efficient for obtaining the compounds desired single phase. By means of the Rietveld refinement and the Scherrer equation the size of the crystallites was estimated, presenting nanometric values. For the YAG:Eu3+ compounds, the size of the crystallite was not influenced by the glucose concentration, but for the YAG:Ce3+ and YAG:Tb3+ the change in glucose concentration altered the size of the crystallite. On the YAG:Eu3+,Sr2+ samples, the crystallite size changed due to the amount of the co-dopant. In the FL excitation spectra of the YAG: Eu3+ and YAG:Eu3+,Sr2+ compounds was observed an intense broadband around 220 nm, attributed to the interaction between Eu3+ and O2-, known as charge transfer band. already the spectra of excitation YAG:Ce3+ and YAG:Tb3+ exhibited bands centered at 451 nm and 273 nm, respectively, which are attributed to transitions 4f - 5d of each dopant. The emission spectra of the YAG:Eu3+ and YAG:Eu3+, Sr2+ exhibited the most intense band around 592 nm, which is attributed to the 5D0 - 7F1 transition. For the YAG:Ce3+, the emission spectra presented a wide and intense band around 525 nm, which is attributed to the overlap of two transitions characteristic of the Ce3+ ion. On the other hand, YAG:Tb3+ emission spectra exhibited intense bands, typical of the ion, in two regions: in the region of the blue and of the green. The most intense peak is located in the blue region, around 385 nm, assigned the 5D3 - 7F6 transition. Was observed that the variation of the glucose concentration modified the FT spectra of all the YAG:TR3+ samples, as well as the Sr2+ concentration altered the spectra of the YAG:Eu3+,Sr2+.
Keywords: Física
Granada de ítrio e alumínio (Y3Al5O12)
Sol-gel
Luminescência
Luminescence
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Física
Citation: SILVEIRA, Wellisson Santos. Efeito do co-dopante (Sr2+) e da glicose nas propriedades estruturais e ópticas do YAG dopado com íons terras raras (Eu3+, Ce3+ e Tb3+). 2018. 125 f. Dissertação (Mestrado em Física)-Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2018.
URI: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/8039
Appears in Collections:Mestrado em Física

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
WELLISSON_SANTOS_SILVEIRA.pdf7,9 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.