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Tipo do documento: Dissertação
Título: Fotoluminescência do cromo trivalente na rede cristalina da cerâmica avançada Mg2Sn04
Título(s) alternativo(s): Photoluminescence of trivalent chromium in the crystal lattice of the advanced ceramic Mg2SnO4
Autor: Santana, Nathália Dias da Cunha 
Primeiro orientador: Pedro, Sandra da Silva
Primeiro coorientador: Sosman, Lilian Pantoja
Primeiro membro da banca: López Giménez, Ada Petronila
Segundo membro da banca: Melo, Gabriel Burlandy Mota de
Terceiro membro da banca: Antolin, Gisele Duarte Caboclo
Quarto membro da banca: Freitas, Renato Pereira de
Resumo: Neste trabalho apresentamos a síntese e caracterização óptica da cerâmica avançada Mg2SnO4 dopada com Cr3+. A amostra foi preparada a partir dos óxidos ultrapuros MgO, SnO2 e Cr2O3 para obtenção do composto [Mg2(1−x)Cr2xSnO4] (x = 0, 001) por reação de estado sólido. A estrutura cristalina foi analisada por difração de raios-X de pó e as propriedades fotoluminescentes foram investigadas através de medidas de fotoluminescência e excitação da fotoluminescência na temperatura ambiente. O difratograma apresenta um perfil que confirma a cristalinidade do sistema e a formação do composto. O Mg2SnO4 cristaliza em simetria cúbica, com grupo espacial [Fd¯3m] e estrutura espinel inverso. Nos experimentos de fotoluminescência realizados com os comprimentos de onda de excitação [[...]exc] = 300, 450 e 532 nm identificamos uma larga e intensa banda na região do infravermelho próximo com máximo em torno de 780 nm e uma fraca estrutura em 695 nm, ambas atribuídas à presença do íon Cr3+ em sítio de coordenação octaédrica. Também foi identificada uma banda de emissão em torno de 612 nm, que acreditamos estar relacionada à emissão da rede. Medidas de fotoluminescência da excitação mostram a presença de duas bandas no visível em 460 nm e 628 nm, atribuídas às transições do Cr3+ octaédrico. Os espectros ópticos foram analisados e interpretados de acordo com a Teoria de Campo Cristalino e as matrizes de energia de Tanabe-Sugano para configuração d³. A banda larga e intensa observada no infravermelho próximo nos espectros de emissão sugere que o sistema possa ser um material promissor como fonte de luminescência na temperatura ambiente.
Abstract: In this work it is presented the synthesis and optical characterization of the Cr3+ doped Mg2SnO4 advanced ceramics. The sample was prepared from the raw oxides MgO, SnO2 e Cr2O3 to obtain the [Mg2(1−x)Cr2xSnO4 (x = 0, 001) compound by solid state reaction. The crystalline structure was analyzed by powder X-ray diffraction and the photoluminescent properties were investigated using photoluminescence measurements and excitation of the photoluminescence at room temperature. The diffractogram shows a profile that confirms the crystallinity of the system and the compound formation. The Mg2SnO4 crystallizes in cubic symmetry, with space group [Fd¯3m] and inverse spinel structure. In the photoluminescence experiments carried out with the excitation wavelengths [[...]exc] = 300, 450 and 532 nm it was identified a broad and intense band in the near infrared region with a maximum around 780 nm and a weak structure at 695 nm, both attributed to the presence of the Cr3+ ion in an octahedral coordination site. It was also identified an emission band around 612 nm, which it is believed to be related to the emission of the lattice. Excitation photoluminescence measurements show the presence of two bands at visible region located at 460 nm and 628 nm, attributed to octahedral Cr3+ transitions. Optical spectra were analyzed and interpreted according to the Crystal Field Theory and the Tanabe-Sugano energy matrices for d³ configuration. The broad and intense band observed in the near infrared in the emission spectra suggests that the system may be a promising material as a source of luminescence at room temperature.
Palavras-chave: Materiais cerâmicos
Cromo - Fotoluminescência
Estanato de magnésio
Cerâmica
Metais de Transição
Fotoluminescência
Ceramic materials
Chromium - Photoluminescence
Magnesium stannate
Ceramic
Transition metals
Photoluminescence
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física
Citação: SANTANA, Nathália Dias da Cunha. Fotoluminescência do cromo trivalente na rede cristalina da cerâmica avançada Mg2Sn04. 2019. 55 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17515
Data de defesa: 11-Mar-2019
Aparece nas coleções:Mestrado em Física

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