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dc.contributor.authorCarvajal Taborda, Eduar Enrique
dc.date.accessioned2019-02-12T18:28:28Z
dc.date.available2019-02-12T18:28:28Z
dc.date.issued2018-12-04
dc.identifier.citationCARVAJAL TABORDA, Eduar Enrique. Estudos de vidros fluoroboratos e fluorogermanatos de chumbo, através de técnicas de espectroscopia óptica e de ressonância magnética. 2018. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10954.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10954
dc.description.abstractIn this work two studies on rare earth−doped (Eu3+, Yb3+) lead fluorogermanate (GeO2−PbO−PbF2) and fluoroborate glasses (B2O3 −PbO −PbF2) were investigated. The main advantages of these glasses are their chemical stability and low phonon energy compared to many oxide-based glasses which make these materials excellent candidates for applications in optical, electronic, and laser devices. The UV/Vis absorption and photoluminescence techniques were used for obtaining optical information while Electron paramagnetic resonance (EPR) (continuous wave and pulsed), Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance (MAS NMR) and Raman techniques were used to obtain structural information of these glasses. In the first study GeO2−PbO−PbF2 and B2O3−PbO−PbF2 composition glasses in which PbF2 was increased and Al2O3 was added for the purpose of knowing the effect of these reagents on the optical parameters and the structure. The optical studies suggested the presence of Al2O3 and PbF2 can generate positive effects on the optical properties for instance, their addition increased the lifetime and decreased the alpha factor which are parameters related to the quantum efficiency and non-radiative processes in these glasses. Magnetic resonance techniques provided information about changes on the structure such as the presence of 10B, 11B and 27Al atoms in the second coordination sphere of the rare earth for borate glasses and absence of 207Pb and 19F atoms and incorporation of 27Al in this second sphere as a result of Al2O3 addition in germanate glasses. As result of increasing the PbF2 and Al2O3 the ratio BIII/ BIV increases, more Al-F bonds are formed and shift of the main F peaks were observed. These results suggest a strong influence of the change of the structure on the optical properties of these glasses. In the second study oxyfluoride glasses of the compositions (40−x)B2O3 − xGeO2 −10Al2O3 −40PbO −10PbF2 where x = 5, 10, 20, 30, 35 were prepared to gain the benefits of both compositions matrix, replacing the expensive GeO2 component by B2O3. The idea was to obtain glasses with good optical properties and low cost. The addition of Al2O3 is expected to produce local field variations around rare ions and such changes may have strong bearing on luminescent transitions of these ions. The optical results show that substitution of GeO2 by B2O3 reveals the close relationship between the quantum efficiency of the rare earth and decreasing of the non-radiative processes. The results of magnetic resonance confirm the presence of 11B, 10B and 207Pb in the second coordination sphere of rare earth. The relative concentrations of BIII , BIV , AlIV , AlV , and AlVI have a progressive response with the substitution of GeO2 by B2O3. This is an important result because shows the possible correlation between the structure and the optical properties, reinforcing the hypothesis of the crucial role of the structure for achieving the desired optical properties. Finally, the results obtained in this work suggest the possibility of fabricating glasses with good optical properties, mixing the properties of both glasses, borate and germanate and being more economically priced.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectVidros fluoroborato de chumbopor
dc.subjectVdros fluorogermanato de chumbopor
dc.subjectEspectroscopia ópticapor
dc.subjectRPE de onda contínuapor
dc.subjectPropriedades ópticaspor
dc.subjectLead oxyfluoride glasseseng
dc.subjectOptical spectroscopyeng
dc.subjectOptical propertieseng
dc.titleEstudos de vidros fluoroboratos e fluorogermanatos de chumbo, através de técnicas de espectroscopia óptica e de ressonância magnéticapor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Gobato, Yara Galvão
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7558531056409406por
dc.contributor.advisor-co1González, José Pedro Donoso
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2572300460729333por
dc.description.resumoNeste trabalho foram feitos dois estudos baseados nos vidros fluorogermanato e fluoroboratode chumbo (GeO2 −PbO−PbF2 e B2O3 −PbO−PbF2) dopados com terras raras (Eu3+, Yb3+). As principais vantagens destes materiais são a sua estabilidade química e suas baixas energias de fônon comparados aos vidros óxidos, que faz deles materiais mais convenientes e eficientes em aplicações em campos como a óptica, eletrônica e em dispositivos lasers. As técnicas de espectroscopia de absorção UV/Vis e de fotoluminescência foram usadas para obter informação óptica destes vidros e as técnicas de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) de onda contínua e pulsada, Ressonância Magnética Nuclear de Rotação e Ângulo Mágico (MAS NMR) e Raman foram usadas para obter informação estrutural dos mesmos. No primeiro estudo foram preparados vidros no sistema B2O3 − PbO − PbF2 e GeO2 −PbO − PbF2 nos quais foi aumentada a concentração de PbF2 e foi adicionado Al2O3 com o intuito de estudar os efeitos que estes componentes geram nas propriedades ópticas e na estrutura. Neste sistema a presença de Al2O3 e o aumento de PbF2 geraram efeitos positivos nas propriedades ópticas, como o aumento do tempo de vida e diminuição do fator alfa que são parâmetros ópticos associados à eficiência quântica do vidro e diminuição dos processos não radiativos no mesmo. As técnicas de ressonância magnética forneceram valiosa informação sobre a mudanças na estrutura, como a presencia de átomos de 10B, 11B e 27Al na segunda esfera de coordenação da terra rara no caso dos vidros boratos, a ausência de 207Pb e 19F e a incorporação de 27Al nesta segunda esfera como consequência da adição de Al2O3 nos vidros germanatos. Observou−se também uma diferença considerável de concentração relativa de BIII e BIV e a criação de mais ligações Al−F e deslocamentos do deslocamento químico como consequência do aumento de [PbF2] e a adição de Al2O3. Estes resultados sugerem uma grande influência das mudanças da estrutura observadas nas propriedades ópticas dos vidros estudados. No segundo estudo foi preparado o sistema combinado borato−germanato (40−x)GeO2 −xB2O3 − 10Al2O3 − 40PbO − 10PbF2 com x = 5, 10, 20, 30, 35, em que foi substituído o reagente de alto custo GeO2 por B2O3 com o intuito de se obter um vidro de baixo custo que combine as propriedades de ambos os sistemas borato e germanato. Os resultados de espectroscopia óptica mostraram que a substituição de GeO2 por B2O3 faz mais evidente a estreita relação que pode existir entre eficiência dos íons de terra rara e a diminuição dos processos não radiativos no vidro. Os resultados de ressonância magnética confirmam a presença de 11B, 10B e 27Al e 207Pb na segunda esfera de coordenação da terra rara e que as concentrações relativas de BIII , BIV , AlIV , AlV e AlVI têm uma resposta progressiva com a substituição de GeO2 por B2O3. Este importante resultado evidencia a possível correlação entre a estrutura e as propriedades ópticas, reforçando a hipótese da forte influência que tem a estrutura na otimização das propriedades ópticas dos vidros. Finalmente, os resultados aqui obtidos sugerem a possibilidade de fabricar vidros com boas propriedades ópticas, combinando as propriedades dos vidros boratos e germanatos e garantindo um baixo custo.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.ufscar.embargoOnlinepor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0858830193913332por


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