Vidros opticamente ativos para aplicações fotônicas: síntese, caracterização e aplicação de vidros óxidos contendo quantum dots.

• Processo: 18/16126-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Danilo Manzani
• Beneficiário: Danilo Manzani
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez ; Cleber Renato Mendonça ; Marcelo Nalin ; Sidney José Lima Ribeiro
• Assunto(s): Pontos quânticos Luminescência Vidros óxidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: guias de ondas | luminescência | Nanocristalização | quantum dots | Vidros óxidos | Química Inorgânica de Materiais

Resumo

O projeto tem como foco o estudo, síntese e caracterização de vidros teluritos e fluorofosfatos contendo quantum dots (QDs), e que possuam alto potencial para aplicações fotônicas e optoeletrônicas do visível ao infravermelho próximo. Três etapas principais serão tomadas para a execução do projeto. Na primeira, novas composições a base de vidros teluritos e fluorofosfatos serão investigados com ênfase nas propriedades estruturais, ópticas e estabilidade térmica dos materiais. A segunda etapa contemplará o estudo sistemático da nanocristalização de QDs dentro das matrizes vítreas via dois processos: (i) tratamento térmico controlado acima da Tg - estudo dos processos de nucleação e crescimento de QDs; e (ii) irradiação com laser-fs para nucleação e crescimento direto ou indireto. Assim como no controle rigoroso do processo de tratamento térmico, o qual será dependente das características estruturais e térmicas dos vidros, as propriedades ópticas e fotoluminescentes das matrizes dopadas com QDs serão extensivamente exploradas por compor o objetivo cerne do projeto. A última etapa consistirá na aplicação prática dos vidros opticamente ativos obtidos com as propriedades desejadas ajustadas (via composição química e processo de nanocristalização de QDs), na produção e caracterização de guias de ondas planares via microfabricação por irradiação com laser-fs. Neste contexto, o projeto abre uma nova frente de investigação na área de materiais vítreos, ainda minimamente explorada no país, através da síntese e investigação de vidros óxidos contendo quantum dots semicondutores para aplicações práticas em óptica e fotônica, como materiais fotoluminescentes, emissores de luz, amplificadores ópticos, guias de ondas planares ativos. Este projeto está vinculado ao CeRTEV-UFSCar. (AU)

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FRANCO, DOUGLAS F.; MANZANI, DANILO; CARVAJAL, EDUAR E.; PRANDO, GABRIELA AUGUSTA; DONOSO, JOSE PEDRO; MAGON, CLAUDIO J.; ANTONIO, SELMA G.; GOBATO, YARA GALVAO; NALIN, MARCELO. Optical and EPR studies of zinc phosphate glasses containing Mn2+ ions. Journal of Materials Science, v. 55, n. 23, SI, MAY 2020. (18/16126-7, 16/10668-7, 13/07793-6, 16/16900-9)

MANZANI, DANILO; SOUZA JUNIOR, JOAO B.; REYNA, ALBERT S.; SILVA NETO, MANOEL L.; BAUTISTA, JESSICA E. Q.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; DE ARAUJO, CID B.. Phosphotellurite glass and glass-ceramics with high TeO2 contents: thermal, structural and optical properties. DALTON TRANSACTIONS, v. 48, n. 18, p. 6261-6272, MAY 14 2019. (18/16126-7, 10/20776-5, 12/19587-9)

MARCONDES, LIA MARA; DA CUNHA, CRISTIANO RAMOS; DE PIETRO, GABRIELE MATINATTI; MANZANI, DANILO; GONCALVES, ROGERIA ROCHA; BATISTA, GISLENE; CASSANJES, FABIA CASTRO; POIRIER, GAEL. Multicolor tunable and NIR broadband emission from rare-earth-codoped tantalum germanate glasses and nanostructured glass-ceramics. Journal of Luminescence, v. 239, NOV 2021. (20/01786-1, 17/11301-2, 18/16126-7, 13/07793-6, 20/05319-9)

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PASSINI, LUAN N.; MATURI, FERNANDO E.; PUGINA, ROBERTA S.; HILARIO, ELOISA G.; FONTES, MARINA; BARUD, HERNANE S.; CARLOS, LUIS D.; CAIUT, JOSE MAURICIO A.; MANZANI, DANILO. Luminescent Pb-free perovskites: low-cytotoxicity materials for primary thermal sensing. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, v. 11, n. 23, p. 10-pg., 2023-05-24. (21/08111-2, 19/18828-1, 18/16126-7)

MARCONDES, LIA MARA; RAVARO, LEANDRO PIAGGI; STUCCHI DE CAMARGO, ANDREA SIMONE; MANZANI, DANILO; POIRIER, GAEL YVES. CdTe QD/Er3+-doped SiO2-Nb2O5 nanocomposites: Thermal, structural and photophysical properties. Optical Materials, v. 113, MAR 2021. (13/07793-6, 18/16126-7, 16/17495-0)

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JIUSTI, JEANINI; ZANOTTO, EDGAR D.; FELLER, STEVE A.; AUSTIN, HAYLEY J.; DETAR, HANNA M.; BISHOP, ISABEL; MANZANI, DANILO; NAKATSUKA, YUKO; WATANABE, YASUHIRO; INOUE, HIROYUKI. Effect of network formers and modifiers on the crystallization resistance of oxide glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 550, DEC 15 2020. (18/16126-7)

CUTRIM, ELAINE S. M.; VALE, ANDRE A. M.; MANZANI, DANILO; BARUD, HERNANE S.; RODRIGUEZ-CASTELLON, ENRIQUE; SANTOS, ANA P. S. A.; ALCANTARA, ANA C. S.. Preparation, characterization and in vitro anticancer performance of nanoconjugate based on carbon quantum dots and 5-Fluorouracil. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 120, JAN 2021. (18/16126-7)

MARCONDES, LIA MARA; SANTAGNELI, SILVIA HELENA; MANZANI, DANILO; CASSANJES, FABIA CASTRO; BATISTA, GISLENE; MENDOZA, VALENTINA GACHA; DA CUNHA, CRISTIANO RAMOS; POIRIER, GAEL YVES; NALIN, MARCELO. High tantalum oxide content in Eu3+-doped phosphate glass and glass-ceramics for photonic applications. Journal of Alloys and Compounds, v. 842, NOV 25 2020. (13/07793-6, 18/16126-7)

FRANCO, DOUGLAS F.; MANZANI, DANILO; CARVAJAL, EDUAR E.; PRANDO, GABRIELA AUGUSTA; DONOSO, JOSE PEDRO; MAGON, CLAUDIO J.; ANTONIO, SELMA G.; GOBATO, YARA GALVAO; NALIN, MARCELO. Optical and EPR studies of zinc phosphate glasses containing Mn2+ ions. Journal of Materials Science, v. 55, n. 23, p. 14-pg., 2020-05-05. (16/16900-9, 18/16126-7, 13/07793-6, 16/10668-7)