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Tipo do documento: Tese
Título: Caracterização óptica e estrutural do titanato de magnésio contendo cobalto divalente como íon emissor
Título(s) alternativo(s): Optical and structural characterization of magnesium titanate with divalent cobalt as emitter ion
Autor: Santana, Nathália Dias da Cunha 
Primeiro orientador: Pedro, Sandra da Silva
Primeiro coorientador: López Giménez, Ada Petronila
Primeiro membro da banca: Sosman, Lilian Pantoja
Segundo membro da banca: Fonseca, Raul José da Silva Câmara Mauricio da
Terceiro membro da banca: Junot, Danilo Oliveira
Quarto membro da banca: Silva, Ladário da
Quinto membro da banca: Freitas, Renato Pereira de
Resumo: Cerâmicas de espinélio inverso Mg2TiO4 foram preparadas usando o método do acetato nas formas pura e contendo Co2+ para as concentrações 0,1%, 0,5%, 1%, 5%, 10% e 50%. Para a caracterização estrutural dessas amostras foram realizadas medidas de difração de raios X e fluorescência de raios X. Os resultados obtidos confirmam a formação do Mg2TiO4 como fase principal e a presença do MgTiO3 como fase secundária. Os dados de difração de raios X foram ajustados a partir do método de Rietveld para refinamento de estruturas cristalinas, o que permitiu quantificar as fases presentes e os parâmetros cristalográficos. As propriedades ópticas de fotoluminescência, bem como o efeito do íon ativador Co2+, foram investigados em função da concentração. Os parâmetros do campo cristalino foram calculados usando os espectros ópticos em conjunto com a teoria de Tanabe-Sugano. Os espectros de fotoluminescência exibiram emissão na região vermelha-infravermelha próxima para as amostras com concentração 0,1% e 0,5%. O espectro de emissão da amostra com concentração de 0,1% de Co2+ mostrou uma banda larga e homogênea centrada em 716 nm, que foi atribuída à transição permitida por spin 4T1 (4P) → 4 A2 (4F) resultante da ocupação de Co2+ nos sítios tetraédricos de Mg2TiO4. A transição 4T1 (4P) → 4 T2 (4F) também foi identificada em 854 nm, associada a uma banda pouco intensa e estreita. A amostra que apresentou melhor emissão de fotoluminescência foi a amostra Mg2TiO4:Co2+ contendo 0,1% de cobalto divalente.
Abstract: Mg2TiO4 inverse spinel ceramics were prepared using the acetate method in pure forms and containing Co2+ for concentrations 0.1%, 0.5 %, 1%, 5%, 10% and 50%. For the structural characterization of these samples, X-ray diffraction and X-ray fluorescence measurements were carried out. The obtained results confirm the formation of Mg2TiO4 as the main phase and the presence of MgTiO3 as secondary phase. X-ray diffraction data were adjusted using the Rietveld method for refining crystalline structures, which allowed the quantification of the phases and the crystalline parameters. The optical properties of photoluminescence, as well as the effect of the activating ion Co2+, were investigated as a function of concentration. The crystal field parameters were calculated using the optical spectra in conjunction with the Tanabe-Sugano theory. The photoluminescence spectra exhibited emission in the red-near-infrared region for samples with concentrations 0.1% and 0.5%. The emission spectrum of the sample with a concentration of 0.1% Co2+ showed a broad and homogeneous band centered at 716 nm, which was attributed to the spin-allowed transition 4 T1 (4P) → 4 A2 (4F) resulting from the occupation of Co2+ in the tetrahedral sites of Mg2TiO4. The transition 4T1 (4P) → 4 T2 (4F) was also identified at 854 nm, associated with a weak and narrow band. The sample that showed the best photoluminescence emission was the Mg2TiO4: Co2+ sample containing 0.1% divalent cobalt.
Palavras-chave: Ceramic materials - Optical properties
X-rays diffraction
X-rays fluorescence
Fluorescence spectroscopy
Ceramics
Transition metals
Photoluminescence
Materiais cerâmicos – Propriedades ópticas
Raios X - Difração
Raios X - Fluorescência
Espectroscopia de fluorescência
Cerâmica
Metais de transição
Fotoluminescência
Titanato de magnésio
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENS;OUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART.
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. Caracterização óptica e estrutural do titanato de magnésio contendo cobalto divalente como íon emissor. 2024. 100 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24144
Data de defesa: 13-Mar-2024
Aparece nas coleções:Doutorado em Física



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