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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.43.1997.tde-09122013-170611
Document
Author
Full name
Hiram Bezerra Pascoal
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1997
Supervisor
Committee
Pontuschka, Walter Maigon (President)
Barbosa, Luiz Carlos
Lamy, Maria Teresa Moura
Partiti, Carmen Silvia de Moya
Terrile, Maria Cristina
Title in Portuguese
Comportamento dos Centros de Lacunas nos Vidros Aluminoboratos de Bário e Cálcio Dopados com Ferro
Keywords in Portuguese
Efeito mössbauer
Matéria condensada
Abstract in Portuguese
O ferro é conhecido como um causador de "quenching" de luminescência em vidros e cristais. Nos vidros boratos irradiados à baixa temperatura ocorre a formação de centros paramagnéticos que são conhecidos como o centro de elétron do boro (BEC) e o centro de lacuna do boro e oxigênio (BOHC), sendo os primeiros os doadores de elétrons e os últimos, centros de luminescência azulada que ocorre a temperaturas entre 77 e 300 K. Estudos recentes usando TL mostraram que a ocorrência de uma luminescência avermelhada em tomo de 200ºC é produzida pelas recombinações radiativas de lacunas temúcamente liberadas dos BOHCs com íons de Fe POT. +2 e que esta luminescência desaparece completamente quando se adiciona à estrutura do vidro concentrações de 0,35 atg% de Fe à composição do vidro. Investigamos o comportamento do BOHC em vidros de composições (x)MO (100-x) B IND. 2 O IND. 3 20 Al IND. 2 O IND. 3 + (y) Fe IND 2 O IND. 3, com 20 x 50 e 0 y 2,5 mol% para M = Ba e 10 x 50 e 0 y 1,75 mol% para M = Ca fundidos a 1300 c durante uma hora em forno elétrico e em atmosfera normal, utilizando RPE e TL e verificamos que a extinção da termoluminescência coincide com a completa extinção técnica do BOHC. O comportamento da valência e da coordenação dos íons de ferro determinado pela composição dos vidros foi efetuado utilizando Espectroscopia Mössbauer e absorção óptica. Observamos que em todas as composições analisadas o íon Fe POT. +3 aparece essencialmente na configuração tetraédrica, enquanto que o íon Fe POT. +2 apresenta-se tanto em sítios tetraédricos e octaédricos. A presença de algumas unidades estruturais específicas foi constatada utilizando espectroscopia Raman, verificando-se que para baixas concentrações de MO os vidros são formados principalmente por unidades de anéis boroxol. À medida que a concentração dos óxidos modificadores é aumentada, estas unidades são gradualmente substituídas por diversos tipos de grupos estruturais.
Title in English
Behaviour of the gaps centers in aluminoboratos of barium and calcium glasses doped with iron
Keywords in English
Condensed matter
Mössbauer effect
Abstract in English
The iron is a well known quenching agent of luminescence in glasses and crystals. The irradiation of borate glasses at low temperatures produces paramagnetic centers known as boron electron centers (BEC) and boron-oxygen hole centers (BOHC), the former being electron donnors and the latter the recombination centers of the blue luminescence which occurs at temperatures in the range of ~77 K. Recent TL studies have show the occurrence of a red luminescence at temperatures about 470 K, produced by the radiative recombinations of boles thermally released from the BOHCs and Fe +l ions. This luminescence is completely quenched with the addition of 0,35 atg% of Fe to the glass composition. We have investigated the BOHC behavior in glasses of composition (x)M0(100-x) B IND 2 O IND 3 20Al IND. 2 O IND 3 + (y) Fe IND 2 O IND. 3, with 20 x 50 and 0 y 50 and 2.5 mol% for M=Ba and 10 x 50 and 0 y l.75 mol% for M=Ca, melted at the temperature of 1300 'C for one hour in electric fumace at normal atmosphere, using electron paramagnetic resonance (EPR) and TL to observe that the 'IL vanisshes at the same temperature of the complete thermal bleaching of BOHC. The behavior of the oxidation state and coordination of the iron ions as determined by the glass composition was carried out by means of Mössbauer spectroscopy and optical absorption at the near infrared. We observed that in all the compositions analysed the Fe +2 ion appears essentially in tetrahedral configuration whereas the Fe+2 are found in both tetrahedral and octahedral sites. The presence of some specific structural units was detected by means of Raman spectroscopy with the observation that for low concentrations of MO the glasses are mainly formed by boroxol ring units. As the modifier cation concentration is increased, these units are gradually substituted by several types of specific structural units.
 
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Publishing Date
2014-02-21
 
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