No campo da fotônica, os materiais luminescentes a base de íons lantanídeos são amplamente estudados devido as suas propriedades espectroscópicas que garantem uma ampla aplicação como laser aleatório e termômetros luminescentes. Nesse sentido, foi proposto nesse trabalho a utilização do alumino borato de ítrio, uma matriz que tem despertado grande atenção no desenvolvimento de materiais fotônicos, devido as suas propriedades físico-química, como alto índice de refração, alta estabilidade química e boa solubilidade de íons lantanídeos; permitindo altas concentrações de dopantes. Os materiais foram sintetizados pelos métodos de Pechini, precipitação com ureia e síntese solvotérmica, essas duas últimas ainda não descritas na literatura para a obtenção da matriz. As caracterizações estruturais e morfológicas apontaram, para todas as metodologias de síntese, uma fase hexagonal para a matriz, bem como partículas sem tamanho e forma definidas. A partir das amostras dopadas com Nd3+ foram produzidos compósitos utilizando poli(metilmetacrilato), como também materiais decorados com nanopartículas metálicas. Este conjunto de amostras foi estudado como emissor laser aleatório; em mecanismos de fotoavalanche; termometria e conversão ascendente de energia. Para análises de emissão laser aleatório, os alumino boratos apresentaram resultados compatíveis com os da literatura para as amostras em pó, e uma potencial aplicação foi observada para os compósitos. Por fim, para as amostras decoradas com nanopartículas metálicas, os melhores resultados foram observados para aquelas com maior concentração de Nd3+ e decoradas com nanopartículas de ouro. As análises de conversão ascendente via fotoavalanche mostraram uma dependência com a concentração de lantanídeo na matriz, bem como mecanismos de excitação e emissão distintos para as diferentes partículas decoradas. Amostras dopadas com Er3+ e Yb3+/Er3+ foram estudadas quanto a conversão ascendente de energia e a resposta da luminescência frente a variação de temperatura. Os resultados mostraram uma potencial aplicação termométrica para o material, que apresentou sensibilidade compatível a outras matrizes de boratos reportadas na literatura, e também com outros trabalhos já desenvolvidos no grupo de pesquisa.

In the field of photonics, luminescent materials based on lanthanide ions are widely studied due to their spectroscopic properties that assure a wide range of applications, such as random lasers and luminescent thermometers. In this work, the synthesis of yttrium-aluminium borate is proposed, which has received great attention in the development of photonic materials due to its physicochemical properties, such as a high refractive index, high chemical stability, and good solubility of lanthanide ions, allowing for high concentrations of lanthanides. The materials were synthesized using the Pechini method, which is already used to obtain the matrix, as well as urea precipitation and solvothermal synthesis, which have not yet been described in the literature for the matrix. Structural and morphological characterizations indicated a hexagonal phase for the matrix, as well as particles without a defined size and shape. From samples doped with Nd3+, composites with poly(methylmethacrylate) and metallic-decorated particles were produced. The set of obtained samples was studied as random laser, as photo-avalanche mechanism, thermometry and upconversion energy. For the random laser analysis, aluminium borate has presented results consistent with those reported in the literature for powder samples, and a potential application was noted for composites samples. Finally, for the metal nanoparticle decorated samples, the results were better for these with higher concentrations of Nd3+ and gold-decorated particles. The upconversion photon-avalanche analyses showed a dependence on lanthanide concentration, as well the different excitation and emission mechanisms for gold or silver decorated particles. Samples doped with Er3+ and Yb3+/Er3+ were studied for the upconversion process and the luminescent response to temperature variation. The results showed potential thermometric applications for the material, with sensitivity compatible with other borate matrices reported in the literature, as well as with other works already developed in the research group.