Estudos estruturais de vidros fosfatos iônicos, dopados com metais de transição para aplicação elétrica e de óptica não linear

Resumo

Vidros fosfato podem ser facilmente preparados como vidros metafosfato binários com uma ampla gama de óxidos modificadores, que vão gerar variações estruturais no vidro. Grupos fosfatos representam também uma excelente adição a vidros de iônicos de fluoretos, aumentando a região de formabilidade de vidro, pois diminui a tendência a cristalizar dos líquidos precursores. Em vidros fosfato de flúor, os octaedros de fluoroaluminato estão ligados a tetraedros de fosfato através de oxigénios ponteantes sendo que os cátions modificadores aumentam a capacidade de reticularão da rede, como por exemplo, no sistema FPX [(100-X) [AlF3/MgF2/CaF2/SrF2] -XSr(PO3)2 com X = 0 a 40]). Os vidros de fluorofosfato contêm ligações F-P, como por exemplo na série NAPFX ((100-X) AlF3-XNaPO3 com X = 100-40). Enquanto a série FPX tem um maior teor de F, a série de vidro NAPFX é um sistema mais simples mais favorável à análise estrutural. Devido à presença de cadeias fosfato, ambos os vidros podem ser dopados com altos níveis de metais de transição ou íons de metais de terras raras. A relação fluoroaluminato/fosfato determinará muitas das propriedades dos vidros, incluindo a dispersão óptica parcial positiva de vidros FP, necessária para muitas aplicações ópticas. Em experimentos anteriores conduzidos por D. Ehrt, os íons fosfato em vidros FPX foram substituídos por íons sulfato ou para estudar a região formadora de vidro de vidros sulfato-fosfato. Vidros estáveis que contêm sulfatos são interessantes não só pelas suas propriedades eléctricas e de condução iónica, mas também para a imobilização de resíduos nucleares radioativos contendo compostos sulfatos. Sulfatos podem agir também como ligante complexante para íons de metais de transição conforme estudado por Ingram e Duffy, que encontraram ambientes de coordenação interessantes para um número de coordenação oito. A pesquisa proposta enfoca a caracterização de vidros fosfatos iônicos contendo metais de transição. O impacto das condições de preparação na evaporação dos componentes F e S, deve ser considerado, assim como a introdução do material do cadinho na massa fundida. A análise estrutural por espectroscopia de RMN, IR e Raman será iniciada durante o projeto e, se necessário, posteriormente seguida na National Hellenic Research Foundation (NHRF, Atenas, Grécia). (AU)