00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Otimização das propriedades ópticas e estruturais do fósforo YF3: Nd3+ usando excesso de flúor e tratamento térmico
Título(s) alternativo(s): Optimization of optical and structural properties of Phosphors YF3: Nd3 + by using excess fluoride and heat treatment
Autor(es): Santos, Harrisson David Assis
Primeiro Orientador: Silva, Carlos Jacinto da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Novais, Suellen Maria Valeriano
metadata.dc.contributor.referee1: Meneghetti, Mário Roberto
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Wagner Ferreira da
Resumo: Neste trabalho investigamos as propriedades ópticas e estruturais do fósforo Nd:YF3, produzido via reação por precipitação usando etileno glicol como solvente. A razão molar dos precursores ítrio por flúor (Y:F) foi variada na tentativa de prevenir a contaminação por oxigênio durante a nucleação das partículas cristalinas. O composto NH4F foi empregado como fonte de flúor, e sua quantidade desempenhou um papel crucial na formação da fase do cristal e em sua cristalinidade. Para as amostras sem tratamento térmico (TT), aquelas sem excesso e com 15% de excesso desse precursor, em relação à proporção estequiométrica, a fase ortorrômbica YF3 foi obtida como fase majoritária, enquanto que para os excessos do precursor de 30, 45 e 60%, as amostras corresponderam à fase cristalina pura, na forma NH4Y2F7. No entanto, todas as amostras foram cristalizadas com sucesso na fase ortorrômbica YF3 após serem submetidas aoTT de 400 ºC por 1 hora. As estruturas foram investigadas, antes e após o TT, com medidas de Difração de raio-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Energia Dispersiva de raio-X (EDX). Os resultados a partir dessas técnicas são complementares e indicaram que, de fato, o uso de excesso de flúor reduz a contaminação por oxigênio, mas leva a matriz a uma nova fase: da ortorrômbica YF3 para cúbica NH4Y2F7. Espectros de fotoluminescência do Nd:YF3 foram medidos sob excitação laser em 797 nm, e foi observado uma redução da intensidade de emissão com a adição de excesso de flúor para as amostras sem TT. Após o TT, a intensidade aumentou por mais de 50 vezes em comparação com as sem TT, sendo a mais eficiente àquela feita com excesso de flúor em 15%. Em resumo, os resultados obtidos mostram que o uso de flúor em excesso juntamente com o tratamento térmico resulta em partículas cristalinas de fase YF3 com características melhoradas.
Abstract: In this work, we have investigated the optical and structural properties of Nd:YF3 phosphor synthesized through precipitation reaction using ethylene glycol as solvent. The molar ratio of the yttrium per fluorine (Y:F) precursors was varied in an attempt to prevent oxygen contamination during nucleation of the crystalline particles. The NH4F compound was used as the fluorine source, and its amount played a crucial role in the crystalline phase formation and crystallinity. For samples without thermal treatment (TT), those ones prepared without and with 15% of excess of this precursor in relation to the stoichiometric proportion, orthorhombic YF3 was obtained as majority phase, while exceeding the precursor t 30, 45, and 60%, the samples presented the NH4Y2F7 single crystalline phase. However, all the samples were successfully crystallized into orthorhombic YF3 phase after TT (annealing) at 400 ºC for 1 h. The structures were investigated before and after TT by means of X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, and Energy Dispersive X-ray (EDX). The results from these techniques are complementary and indicated that, indeed, the use of fluorine excess reduces oxygen contamination, but it leads the matrix to a new phase: from orthorhombic YF3 to cubic NH4Y2F7. Neodymium emission spectra were measured under excitation at 797 nm for all the samples and in a comparative way. As a result, a continuous reduction in the emission intensity with the increasing of fluorine excess for the samples as prepared was observed. After TT the emission intensity increased by over 50 times in comparison with the samples without annealing, being the most efficient and thus the indicated to use, that one with fluorine excess at 15%. In summary, the results show that the use of fluorine excess together annealing at the temperature and time applied, result in crystalline particles of YF3 phase with improved characteristics.
Palavras-chave: Fósforos luminescentes
Propriedades ópticas - Fósforo
Terra-rara
Phosphors luminescence
Fluoride
Rare-earth
Precipitation
Optical properties – Phosphors
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física da Matéria Condensada
Citação: SANTOS, Harrisson David Assis. Otimização das propriedades ópticas e estruturais do fósforo YF3:Nd3+ usando excesso de flúor e tratamento térmico. 2016. 94 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Física da Matéria Condensada, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1834
Data do documento: 29-fev-2016
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