Nanomaterials doped with lanthanide ions under extreme conditions for sensor and photonics applications

Se sintetizaron nanocristales de perovskita por medio del metodo sol gel, y por medio de medidas opticas de estas nanoperovskitas dopadas con iones de neodimio (Nd), se optimizo el metodo de sintesis, eligiendo el tratamiento termico adecuado durante el proceso de sintesis para la obtencion nanocristales de perovskita con tamanos de cristalita entre 35 y 45 nm. A partir de aqui, se realizo una exhaustiva caracterizacion estructural y vibracional de estos materiales, por medio de medidas de difraccion de Rayos-X y Espectroscopia Raman en condiciones ambiente y extremas de presion. Estas medidas fueron soportadas por los datos teoricos obtenidos por calculos ab-initio, completando la caracterizacion de estos materiales con las propiedades elasticas. Se realizaron estudios de las emisiones en el infrarrojo tanto del neodimio como del tulio en estos nanomateriales con la temperatura, con el fin de analizar su viabilidad como sensores opticos con la temperatura trabajando en el infrarrojo con elevadas sensibilidades relativas. Asimismo, se estudio la potencial viabilidad de estos nanomateriales dopados con neodimio en aplicaciones de bioimagen, por medio de experimentos de penetracion de la emision infrarroja del neodimio a traves de una disolucion que simula las propiedades de la piel humana, alcanzandose valores para la profundidad de 5.5 mm. Finalmente, se realizo un estudio de las emisiones infrarrojas Stokes y anti-Stokes del Nd en estos materiales con la presion, analizando la posible aplicacion de estos nanomateriales como sensores opticos con la presion trabajando en el rango infrarrojo. Ademas, se realizo un estudio teorico del campo cristalino que gobierna el comportamiento de las lineas de emision con la presion.