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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.88.2007.tde-21112007-132715
Documento
Autor
Nome completo
Idelma Aparecida Alves Terra
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2007
Orientador
Banca examinadora
Li, Maximo Siu (Presidente)
Pizani, Paulo Sérgio
Terrile, Maria Cristina
Título em português
Estudos espectroscópicos de vidros sódio aluminofosfatos co-dopados com Yb3+ e Tm3+
Palavras-chave em português
Espectroscopia óptica
Vidros Co-dopados: Tm3+ e Yb3+ OH-
Resumo em português
Este trabalho apresenta a caracterização espectroscópica de dois conjuntos de vidros sódio aluminofosfatos co-dopados com Yb3+ e Tm3+, na região do visível e infravermelho, preparados em atmosfera de nitrogênio e ambiente. Nestas amostras, os íons de Yb3+ são empregados como doadores eficientes, da excitação em 980nm, com transferência de energia subseqüente para os íons Tm3+. Os resultados são discutidos em termos do conteúdo de OH- presentes em cada conjunto das amostras, e em função da concentração Tm2O3. As propriedades radiativas foram analisadas usando a teoria de Judd Ofelt, e empregando os resultados experimentais e teóricos, foram avaliadas as eficiências quântica das luminescências (h) dos diversos níveis. Os resultados indicam que as amostras preparadas em atmosfera do N2, com um conteúdo de OH- menor, apresentam propriedades superiores do que aquelas preparadas em atmosfera ambiente. Entre estas propriedades destacamos a transmissão no infravermelho, a qual é 30% mais extensa, as intensidades de emissão são mais elevadas, e a diminuição dos efeitos de supressão da luminescência, caracterizando-os como materiais potenciais para a geração do laser alta potência, bem com conversão ascendente de energia eficiente. Também foram estudados os processos de transferência de energia, usando os modelos teóricos de Förster, Dexter e Miyakawa, calculando-se os parâmetros de transferência de energia. Os processos principais de transferência de energia analisados foram: migração da energia entre íons de Yb3+, transferência de energia entre íons Yb3+ e Tm3+, e interações com radicais OH-. Os resultados indicam que transferência de energia Yb-Tm favorece a emissão em 1800 nm, e não há nenhuma evidência da supressão da luminescência até concentração de 2% de Tm2O3.
Título em inglês
Spectroscopic studies of glasses sodium aluminophosphatos co-dopad with Yb3+ and Tm3+
Palavras-chave em inglês
Glasses Co-dopad: Tm3+ e Yb3+ OH-
Optical spectroscopic
Resumo em inglês
This work presents a throughout near-infrared and visible spectroscopic characterization of two sets of Yb3+ and Tm3+ codoped sodium aluminophosphate glasses, prepared in nitrogen and ambient atmospheres. In these samples, the Yb3+ ions are employed as efficient sensitizers of 0.98 µm excitation, with subsequent energy transfer to Tm3+ ions. Results are discussed in terms of the inferred OH- content in each set of samples, and as a function of Tm2O3 concentration. Radiative properties are analyzed using Judd Ofelt theory, and by employing experimental and theoretical data, the fluorescence quantum efficiencies h of several levels are evaluated. Results indicate that samples prepared in N2 atmosphere, with lower OH- content, present superior properties than those prepared in ambient atmosphere. Among these properties are a 30% more extensive infrared transmission of the host matrix, higher emission intensities, and decreased quenching effects, characterizing them as potential materials for high power laser generation, as well as efficient upconversion. Also the energy transfer processes were studied, by using Förster, Dexter and Miyakawa theoretical models, the energy transfer parameters were calculated. The main ion-ion energy transfer processes analyzed were: energy migration among Yb3+ ions, energy transfer between Yb3+ and Tm3+ ions, and interactions with OH- radicals.The results indicated that Yb®Tm energy transfer favors 1.8 ?m emission, and there is no evidence of concentration quenching up to 2% Tm2O3 doping.
 
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Dissertacao.pdf (1.60 Mbytes)
Data de Publicação
2007-11-23
 
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  • DE CAMARGO, Andrea S S, et al. Energy transfer processes in Yb3+–Tm3+ co-doped sodium alumino-phosphate glasses with improved 1.8µm [doi:10.1088/0953-8984/20/25/255240]. Journal of Physics: Condensed Matter [online], 2008, vol. 20, n. 25, p. 255240.
  • TERRA, I. A. A., et al. Spectroscopic investigations of OH− influence on near-infrared fluorescence quenching of Yb3+/Tm3+ co-doped sodium-metaphosphate glasses [doi:10.1016/j.jlumin.2007.11.028]. Journal of Luminescence [online], 2008, vol. 128, n. -1, p. 891-893.
  • TERRA, Idelma A. A., et al. Evaluation of the OH[sup −] influence on visible and near-infrared quantum efficiencies of Tm[sup 3+] and Yb[sup 3+] codoped sodium aluminophoshate glasses [doi:10.1063/1.2400510]. Journal of Applied Physics [online], 2006, vol. 100, n. 12, p. 123103.
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