Estudos de materiais dopados com íons lantanídeos para aplicações em nanotermometria

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dc.contributor.advisor1Maia, Lauro June Queiroz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9454054374479016
dc.contributor.referee1Maia, Lauro June Queiroz
dc.contributor.referee2Poirier, Gaël Yves
dc.contributor.referee3Santana, Ricardo Costa de
dc.creatorSilva, Daniel Lopo da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7979463794894697
dc.date.accessioned2024-01-19T11:55:52Z
dc.date.available2024-01-19T11:55:52Z
dc.date.issued2023-10-31
dc.description.abstractOptical phenomena such as luminescence of materials depend on several characteristics such as temperature, dopants, crystalline structure, etc. Electromagnetic emissions from materials doped with rare-earth ions can provide thermal information regarding the environment where these materials are inserted. Materials with good thermal sensitivity are considered promising for the development of technologies for nanoscale temperature measurements. In this work, nine samples previously prepared through different synthesis routes such as sol-gel process and modified Pechini were analyzed. The samples studied have matrices of several compounds such as aluminum borates (Al4B2O9) monophasic and embedded in silica, aluminum germanates (Al6Ge2O13) monophasic and embedded in silica, yttrium borates (YBO3) and yttrium aluminum silicates (YAS). Altogether, five trivalent lanthanide ions were used as dopants of the samples: Nd, Eu, Er, Tb and Yb. The emission spectra of the samples were analyzed at seven different temperatures from 25 °C to 55 °C with a variation of 5 °C. Diffuse reflectance spectra were studied to confirm the presence of ions in the matrix and enable the calculation of the energy gap for each sample. From the emission spectrum, photoluminescent intensity ratios (RIFs) were calculated for the calculation of relative thermal sensitivities. The sample that showed the highest value for relative thermal sensitivity (Sr) was the one with the composition YBO3 : Nd3+, Eu3+, Er3+, Yb3+, Tb3+ synthesized at 900°C, presenting a value of Sr = (1,52 ± 0,20) %.K-1 in the temperature range of 35°C and 55°C.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Dayane Basílio (dayanebasilio@ufg.br) on 2024-01-18T15:27:41Z workflow start=Step: editstep - action:claimaction No. of bitstreams: 2 Dissertação - Daniel Lopo da Silva - 2023.pdf: 3402647 bytes, checksum: 30f024b2b9f25771c97f1c2f2cdf8ab3 (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoOs fenômenos ópticos como luminescência em materiais dependem de diversas características, como por exemplo da temperatura, tipos de dopantes, estrutura cristalina, etc. As emissões eletromagnéticas em materiais dopados com íons terrasraras podem fornecer informações térmicas referentes ao meio onde esses materiais estão inseridos. Materiais com boa sensibilidade térmica são considerados promissores para o desenvolvimento de tecnologias para medições de temperatura em escala nanométrica. Neste trabalho foram caracterizadas e analisadas nove amostras previamente preparadas através de diversas rotas de sínteses via processo sol-gel e método Pechini modificado. As amostras estudadas possuem matrizes de diversos compostos como alumino-boratos (Al4B2O9) monofásicos e embebidos em sílica, alumino-germanatos (Al6Ge2O13) monofásicos e embebidos em sílica, boratos de ítrio (YBO3) e alumino-silicatos de ítrio (YAS). Ao todo foram utilizados cinco íons lantanídeos trivalentes como dopantes das amostras: Nd, Eu, Er, Tb e Yb. Foram estudados os espectros de reflectância difusa garantindo a presença dos íons na matriz e possibilitando o cálculo da energia de gap de cada amostra. Foram também analisados os espectros de emissões das amostras em sete temperaturas diferentes de 25 °C a 55 °C com variação de 5 °C. A partir do espectro de emissão foram calculadas as razões de intensidade fotoluminescentes (RIFs) para a determinação das sensibilidades térmicas relativas. A amostra que apresentou maior valor para a sensibilidade térmica relativa (Sr) foi a que possui composição YBO3 : Nd3+, Eu3+, Er3+ , Yb3+, Tb3+ sintetizada a 900°C apresentando a valor de Sr = (1,52 ± 0,20) %.K-1 no intervalo de temperatura entre 35°C e 55°C.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
dc.identifier.citationSILVA, D. L. Estudos de materiais dopados com íons lantanídeos para aplicações em nanotermometria. 2023. 133 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13225
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Física - IF (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Fisica (IF)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectNanotermometriapor
dc.subjectÍons lantanídeospor
dc.subjectMatrizes oxidaspor
dc.subjectSensibilidade térmicapor
dc.subjectNanothermometryeng
dc.subjectLanthanide ionseng
dc.subjectOxide matriceseng
dc.subjectThermal sensitivityeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::TRANSFERENCIA DE CALOR; PROCESSOS TERMICOS E TERMODINAMICOS
dc.titleEstudos de materiais dopados com íons lantanídeos para aplicações em nanotermometria
dc.title.alternativeStudies of materials doped with lanthanide ions for applications in nanothermometryeng
dc.typeDissertação

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