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: Tese
Título: Geração de luminescência por conversão ascendente de frequência em matrizes vítreas dopadas com íons lantanídeos (Tm3+ e Er3+) excitadas na região de 1.2 μm
Título(s) alternativo(s): Luminescence generation by frequency upconversion in glass matrix doped with lanthanide ions (Tm3+ and Er3+) excited in the 1.2 μm region
Autor(es): Trindade, Camyla Martins
Primeiro Orientador: Gouveia Neto, Artur da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Araujo, Maria Tereza de
metadata.dc.contributor.referee2: Sampaio, David Vieira
metadata.dc.contributor.referee3: Costa, Ernande Barbosa da
metadata.dc.contributor.referee4: Dousti, Mohammad Reza
Resumo: Nesta pesquisa investigamos a geração de luminescência no ultravioleta, visível e infravermelho próximo pelo processo de conversão ascendente de frequência (CAF) em amostras vítreas de telurito, aluminosilicato de cálcio e fluorogermanato monodopados e codopados com íons terras-raras trivalentes. As amostras de telurito foram dopadas com Er3+ e Tm3+ e as amostras de aluminosilicato de cálcio com baixa concentração de sílica (LSCAS) e fluorogermanato foram monodopadas com Tm3+. Todas as amostras foram excitadas por emissões multi-Stokes geradas em fibras ópticas de sílica (SiO2-GeO2) e sílica+fosfato (SiO2-GeO2:P2O5) bombeada por um laser operando em 1.064 μm. Nas amostras de telurito codopadas com Er3+/Tm3+ obtemos a geração de luz branca com temperatura de cor entre 4000-6500 K através do processo de conversão ascendente de frequência devido ao eficiente mecanismo de excitação explorando a banda de absorção dos íons de Tm3+ na região espectral de 1.2 μm, seguido pelo processo ressonante de transferência de energia para os íons de Er3+(Tm3+→ Er3+). Nas amostras de LSCAS monodopadas com Tm3+, geramos radiação ultravioleta intensa e luz multicolorida por CAF devido ao mecanismo de excitação utilizado e ao processo de relaxação cruzada (RC) entre os íons de Tm3+-Tm3+. Para as amostras de fluorogermanato monodopadas com túlio verificamos a geração de luminescência sintonizável do vermelho ao magenta devido à razão da intensidade das emissões na região do azul e do vermelho gerados por CAF. Observamos três rotas de relaxação cruzada auxiliando o processo de excitação. Os resultados indicaram que as matrizes vítreas dopadas com os íons estudados produziram luz branca e multicolorida com um tom de cor ajustável quer pela potência de excitação quer pela concentração dos íons ativos, como pode ser observado utilizando-se o diagrama de cromaticidade CIE-1931. O comportamento observado no material estudado indica grande aplicabilidade na tecnologia de displays coloridos, sensores remotos, armazenamento óptico de dados, impressão óptica, na fabricação de LEDs, etc.
Abstract: In this research we investigated the ultraviolet, visible and near infrared luminescence generation by the frequency upconversion process (UPC) in tellurite, calcium aluminosilicate with low silica concentration and fluorogermanate glass samples single doped and codoped with trivalent rare earths ions. The tellurite samples were doped with Er3+ and Tm3+ and the calcium aluminosilicate with low sílica concentration (LSCAS) and fluorogermanate samples were single doped with Tm3+ Multi-stokes emissons, generated by the silicate (SiO2-GeO2) and silicate+phosphate (SiO2-GeO2:P2O5) optical fiber excited at 1.064 μm, were used as excitation source for all samples. The generation of white light with color temperature between 4000-6500 K was obtained in the tellurite glass samples codoped with Er3+ / Tm3+ through the frequency upconversion process due to the efficient Tm3+ excitation mechanism exploring the absorption band of Tm3+ ions in the 1.2 μm spectral region, followed by the resonant energy transfer to Er3+ (Tm3+ → Er3+). Intense ultraviolet radiation and multicolored light by UPC were generated in single Tm3+ doped LSCAS samples due to the excitation mechanism used and the process of cross relaxation (CR) between the Tm3+-Tm3+ions. The generation of tunable red to magenta luminescence was verified for fluorogermanate samples single doped with thulium due to the intensity ratio of blue and red emissions generated by UPC. Three routes of cross-relaxation were observed to assist the excitation process. The results indicate that the glass matrices doped with the studied ions produce white and multicolored light with an adjustable color tunable, either by the excitation power or by the concentration of the active ions, as can be observed using the CIE-1931 chromaticity diagram. The behavior observed in the studied material indicates great applicability in the technology of color displays, remote sensors, optical data storage, optical printing, the LEDs fabrication, etc.
Palavras-chave: Luminescência
Terras-raras
Conversores de frequência
Energia – transferência
Luz branca
Luz multicolorida
Luminescence
Rare-earth
Frequency upconversion
Energy transfer
White light
Multicolor light
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: TRINDADE, Camyla Martins. Geração de luminescência por conversão ascendente de frequência em matrizes vítreas dopadas com íons lantanídeos (Tm3+ e Er3+) excitadas na região de 1.2 μm. 2022. 130 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8637
Data do documento: 20-ago-2021
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