Orientadores: Ítalo Odone Mazali, Fernando Aparecido Sigoli

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: No presente trabalho, buscou-se avaliar as mudanças promovidas pela substituição parcial e total de TiO2 por GeO2 em vidros niobofosfato co-dopados com Er/Yb previamente estudados pelo grupo. Uma série de sistemas vítreos de composições...

Resumo: No presente trabalho, buscou-se avaliar as mudanças promovidas pela substituição parcial e total de TiO2 por GeO2 em vidros niobofosfato co-dopados com Er/Yb previamente estudados pelo grupo. Uma série de sistemas vítreos de composições 20Na2O-30Nb2O5-(5-y-z)Al2O3-30P2O5-(15-x)TiO2-xGeO2-yEr2O3-zYb2O3 com x = (0; 5; 10; 15), y = (0; 1), z = (0; 2) mol%, obtidos por fusão-resfriamento, foram investigados quanto à sua estrutura, propriedades ópticas e de luminescência. Análises de FTIR e Raman sugerem que a estrutura de vidro não se altera de forma significativa ao longo da série de substituições de TiO2 por GeO2 e, consequentemente, a coordenação dos elementos devem se manter semelhantes. Na literatura reporta-se que íons Ge têm preferencialmente coordenação 4; entretanto, nos sistemas estudados, sugere-se que o Ge apresente coordenação 6, semelhante à do Ti substituído. Esta proposição é confirmada pelos espectros de P MAS-NMR, os quais indicam que os vidros possuem cadeias majoritariamente do tipo pirofosfato, sem mudança no grau de polimerização com as substituições. Também pôde-se confirmar a manutenção da coordenação com os resultados obtidos da fotoluminescência dos sistemas vítreos co-dopados, nos quais os tempos de vida de emissão do íon Er (5 ms) e parâmetros de intensidade de Judd-Ofelt dos diferentes sistemas vítreos são muito semelhantes entre si, e o processo de emissão de upconversion dos vidros dopados envolve 1,5 fótons. Quanto ao comportamento térmico, observa-se que os vidros contendo maior proporção de GeO2 têm maior estabilidade térmica e são, portanto, mais resistentes à desvitrificação quando comparado às composições contendo mais TiO2

Abstract: The aim of this work was to study the changes promoted by partial and complete substitution of TiO2 by GeO2 in Er/Yb co-doped niobophosphate glasses previously studied by the group. A series of glasses with composition 20Na2O-30Nb2O5-(5-y-z)Al2O3-30P2O5-(15-x)TiO2-xGeO2-yEr2O3-zYb2O3 with...

Abstract: The aim of this work was to study the changes promoted by partial and complete substitution of TiO2 by GeO2 in Er/Yb co-doped niobophosphate glasses previously studied by the group. A series of glasses with composition 20Na2O-30Nb2O5-(5-y-z)Al2O3-30P2O5-(15-x)TiO2-xGeO2-yEr2O3-zYb2O3 with x = (0; 5; 10; 15), y = (0; 1), z = (0; 2) mol%, prepared by quenching-melt process, were investigated with respect to their structural, optical and luminescence properties. FTIR and Raman analysis suggest that the glassy chains didn¿t suffer relevant modifications with the TiO2 substitutions by GeO2 and as a consequence, the coordination of the ions weren¿t affected. The coordination of the Ge ion is reported as mainly thetraedral; however, in the present work, is suggested that Ge ion has an octahedral coordination, as well the TiO2 substituted. This proposition is confirmed by the P MAS-NMR spectra, which showed mainly pyrophosphate chains of the different glasses, without changings in their polymerization after the substitutions. The similar ions coordination was also confirmed by the photoluminescence behavior of the different co-doped samples, which showed equal Er emission decay lifetimes (5 ms) and Judd-Ofelt intensity parameters, and the upconversion emission process involved 1,5 photons. Regarding the thermal behavior, it is noted that the glasses containing higher proportions of GeO2 have higher thermal stability and are therefore more resistant to devitrification when compared to compositions containing more TiO2