Caracterização das propriedades espectroscópicas e termo-ópticas de vidros teluretos TeO2-Li2O-ZnO dopados com Er2O3

Amostras de vidros teluretos na composicao 65TeO2-15Li2O-20 ZnO foram dopadas com diferentes concentracoes de Er2O3 e investigadas neste trabalho. As amostras foram sintetizadas atraves do metodo de melting quenching em atmosfera ambiente. A caracterizacao de suas propriedades termicas, opticas, espectroscopicas e termo-opticas foi realizada atraves das tecnicas de absorcao optica, luminescencia, tempo de vida, espectroscopia de lente termica, espectroscopia de espelho termico e demais tecnicas complementares. As medidas de absorcao optica nas regioes do UV-Vis-NIR evidenciaram a incorporacao dos ions de Er3+ nos vidros obtidos. Sob excitacao em 488 nm as amostras apresentaram emissao nas regioes do verde e vermelho, sendo a banda referente a transicao 4S3=2 ! 4I15=2 (552 nm) a mais intensa. As amostras com concentracoes superiores a 0,5 mol% de Er2O3 apresentaram efeito de quenching de luminescencia. Na regiao do infravermelho proximo, as bandas de emissao mais intensas foram as referentes as transicoes dos niveis 4I11=2 (992 nm) e 4I13=2 (1550 nm) para o nivel fundamental, as quais apresentaram um aumento relativo na intensidade em funcao da concentracao do dopante e valores de tempo de vida ligeiramente maiores do que os encontrados na literatura para vidros teluretos. Sob excitacao em 975 nm, foi observado o efeito de luminescencia de conversao ascendente, com bandas de emissao tambem nas regioes do verde e vermelho e um aumento relativo da emissao no vermelho com o aumento dopante. A dependencia quadratica com a potencia de excitacao foi avaliada, indicando que dois fotons estao contribuindo para o processo. Ja a banda de emissao em 1550 nm apresentou um aumento da largura a meia altura com uma menor quantidade de dopante quando comparado a outros sistemas vitreos. Isto abre a possibilidade do uso da matriz hospedeira como amplificadora de banda na regiao do infravermelho. Foram tambem determinados os parâmetros de Judd-Ofelt ( t), os quais indicaram a formacao de unidades de TeO3, que causam mudancas na polarizabilidade e simetria ao redor dos ions de Er3+ com o aumento de dopante na matriz. A partir dos parâmetros de JO foram determinados tambem os valores da eficiencia quântica de luminescencia, sendo a maxima eficiencia igual a 89,2% para a transicao do nivel 4I13=2 e 15,8% para o nivel 4S3=2. A difusividade termica das amostras foi determinada tanto por medidas de lente termica quanto de espelho termico. Os valores obtidos apresentaram boa concordância entre as tecnicas e tambem com a literatura. Outro dado obtido a partir destas tecnicas foi a fracao de energia absorvida que e convertida em calor ( ). Estes apresentaram valores proximos e o mesmo comportamento para as duas tecnicas, sendo um indicativo que os resultados obtidos estao coerentes. O comportamento de para as amostras dopadas tambem esta em concordância com os resultados de luminescencia, apresentando um aumento relevante dos valores para concentracoes maiores que 0,5 mol% de Er2O3. Amostras de vidros teluretos na composicao 65TeO2-15Li2O-20 ZnO foram dopadas com diferentes concentracoes de Er2O3 e investigadas neste trabalho. As amostras foram sintetizadas atraves do metodo de melting quenching em atmosfera ambiente. A caracterizacao de suas propriedades termicas, opticas, espectroscopicas e termo-opticas foi realizada atraves das tecnicas de absorcao optica, luminescencia, tempo de vida, espectroscopia de lente termica, espectroscopia de espelho termico e demais tecnicas complementares. As medidas de absorcao optica nas regioes do UV-Vis-NIR evidenciaram a incorporacao dos ions de Er3+ nos vidros obtidos. Sob excitacao em 488 nm as amostras apresentaram emissao nas regioes do verde e vermelho, sendo a banda referente a transicao 4S3=2 ! 4I15=2 (552 nm) a mais intensa. As amostras com concentracoes superiores a 0,5 mol% de Er2O3 apresentaram efeito de quenching de luminescencia. Na regiao do infravermelho proximo, as bandas de emissao mais intensas foram as referentes as transicoes dos niveis 4I11=2 (992 nm) e 4I13=2 (1550 nm) para o nivel fundamental, as quais apresentaram um aumento relativo na intensidade em funcao da concentracao do dopante e valores de tempo de vida ligeiramente maiores do que os encontrados na literatura para vidros teluretos. Sob excitacao em 975 nm, foi observado o efeito de luminescencia de conversao ascendente, com bandas de emissao tambem nas regioes do verde e vermelho e um aumento relativo da emissao no vermelho com o aumento dopante. A dependencia quadratica com a potencia de excitacao foi avaliada, indicando que dois fotons estao contribuindo para o processo. Ja a banda de emissao em 1550 nm apresentou um aumento da largura a meia altura com uma menor quantidade de dopante quando comparado a outros sistemas vitreos. Isto abre a possibilidade do uso da matriz hospedeira como amplificadora de banda na regiao do infravermelho. Foram tambem determinados os parâmetros de Judd-Ofelt ( t), os quais indicaram a formacao de unidades de TeO3, que causam mudancas na polarizabilidade e simetria ao redor dos ions de Er3+ com o aumento de dopante na matriz. A partir dos parâmetros de JO foram determinados tambem os valores da eficiencia quântica de luminescencia, sendo a maxima eficiencia igual a 89,2% para a transicao do nivel 4I13=2 e 15,8% para o nivel 4S3=2. A difusividade termica das amostras foi determinada tanto por medidas de lente termica quanto de espelho termico. Os valores obtidos apresentaram boa concordância entre as tecnicas e tambem com a literatura. Outro dado obtido a partir destas tecnicas foi a fracao de energia absorvida que e convertida em calor ( ). Estes apresentaram valores proximos e o mesmo comportamento para as duas tecnicas, sendo um indicativo que os resultados obtidos estao coerentes. O comportamento de para as amostras dopadas tambem esta em concordância com os resultados de luminescencia, apresentando um aumento relevante dos valores para concentracoes maiores que 0,5 mol% de Er2O3.