Este trabalho tem como finalidade a produção e caracterização de amostras vítreas de GeO2-PbO (GP) codopadas com íons de Yb3+ e nanoclusters de prata (NCs de prata), e o estudo dos mecanismos de transferência entre eles. As amostras vítreas foram produzidas por método de fusão seguida de resfriamento rápido para alívio das tensões internas; tratamentos adicionais foram feitos para promover o crescimento dos NCs de prata. As emissões dos NCs de prata e dos íons de Yb3+ foram analisadas com excitação por diferentes comprimentos de onda. A emissão dos NCs de prata apresentou sintonização de luz na região do visível do espectro eletromagnético compreendida para diferentes concentrações de Yb3+ e também para excitações no intervalo de 355-410 nm. A dependência da sintonização em relação a concentração dos íons de Yb3+ deve-se ao fato de que normalmente restringem o tamanho dos NCs de prata. Por meio de análises do tempo de vida dos NCs de prata e dos íons de Yb3+, e medidas de luminescência, foram estudados e comprovados mecanismos de transferência de energia entre eles. A transferência de energia entre os NCs de prata e os íons de Yb3+, em 980 nm, pôde ser observada para excitações em 355 e 410 nm. No primeiro caso foi verificado aumento da emissão em mais de 100% para os íons de Yb3+ para a amostra 4,5% AgNO3/4,5% Yb2O3, e no segundo caso em mais de 1000% para amostra 4,5% AgNO3/2% Yb2O3 (em peso%). NCs de prata de maior tamanho são mais adequadamente excitadas em comprimentos de onda maiores, o que explica os mecanismos de transferência de energia eficientes para amostra 4,5% AgNO3/2% Yb2O3 quando excitada em 410 nm. A transferência de energia se dá por meio dos decaimentos de S1T1 (transição eletrônica de spin-proibido entre os estados singleto-tripleto) dos NCs de prata para os íons de Yb3+. Observou-se a diminuição dos tempos de vida curto e longo dos NCs de prata em 550 nm (para excitação em 355, 380 e 405 nm) e 800 nm (para excitação em 405 nm) em amostras codopadas com Yb3+, quando comparadas com a amostra dopada somente com AgNO3, corroborando o mecanismo de transferência de energia citado. Para comprovar a influência dos íons de Yb3+ na formação dos NCs de prata foram realizadas medidas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) que mostraram alteração no tamanho médio dos NCs de prata quando adicionados os íons de Yb3+ (o tamanho médio passa de 4,7 para 3,0 e 2,2 nm). Estes resultados corroboram pela primeira vez a possibilidade de produção de vidros GP com NCs de prata e íons de Yb3+, e o mecanismo de transferência de energia entre eles, com aplicações para dispositivos fotônicos, tais como dispositivos com emissão de luz sintonizável, células solares e fontes de luz visível de banda larga.

The purpose of this work is to produce and characterize GeO2-PbO (GP) glass samples co-doped with Yb3+ ions and silver nanoclusters (silver NCs), and to study the mechanisms of energy transfer between them. The glass samples were produced by the melt-quenching technique followed by rapid cooling to relieve internal stress; additional treatments were performed to promote the growth of silver NCs. The silver NCs and Yb3+ ions emissions were analyzed with excitation at different wavelengths. The silver NCs emission showed tunable light emission in the visible region of the electromagnetic spectrum for different concentrations of Yb3+ and also for excitations in the range of 355-410 nm. The dependence of emission tuning on the concentration of Yb3+ is due to the fact that they normally restrict the size of silver NCs. By analyzing the silver NCs and Yb3+ ions lifetime, and measuring luminescence, energy transfer mechanisms between them were studied and confirmed. Energy transfer between silver NCs and Yb3+ ions at 980 nm was observed for excitations at 355 and 410 nm. In the first case, an increase of over 100% in the emission of Yb3+ ions was observed for the sample 4.5% AgNO3/4.5% Yb2O3, and in the second case, an increase of over 1000% was observed for the sample 4.5% AgNO3/2% Yb2O3 (weight total %). Larger silver NCs are more adequately excited at longer wavelengths, which explains the efficient energy transfer mechanisms for the 4.5% AgNO3/2% Yb2O3 sample when excited at 410 nm. Energy transfer occurs through the S1T1 decays (spin-forbidden electronic transition between singlet-triplet states) of the silver NCs to the Yb3+ ions. A decrease in the short and long lifetimes of the silver NCs at 550 nm (for excitations at 355, 380 and 405 nm) and 800 nm (for excitation at 405 nm) was observed in samples co-doped with Yb3+ ions, compared to the sample doped only with AgNO3, supporting the mentioned energy transfer mechanism. To verify the influence of Yb3+ ions on the formation of silver NCs, transmission electron microscopy (TEM) measurements were performed, which showed a change in the average size when added Yb3+ ions (the average size changes from 4.7 to 3.0 and 2.2 nm). These results confirm for the first time the possibility of producing GP glasses with silver NCs and Yb3+ ions, and the energy transfer mechanism between them, with applications for photonic devices such as devices with tunable light emission, solar cells, and broadband visible light sources.