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Nano-partículas de materiais inorgânicos de baixo fônon de rede dopados com íons terras-raras e inseridas em filmes finos de sílica ou de materiais híbridos

Processo: 06/07087-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2007 - 30 de junho de 2009
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Fernando Aparecido Sigoli
Beneficiário:Fernando Aparecido Sigoli
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Filmes finos  Processo sol-gel  Química de materiais  Materiais híbridos  Luminescência  Sílica 

Resumo

O estágio atual desenvolvimento de dispositivos ópticos integrados tem aumentado consideravelmente as pesquisas tanto no aperfeiçoamento de técnicas de preparação como na busca de novos materiais para atender a crescente demanda de dispositivos necessários em uma rede de transmissão óptica, tais como: guias de onda ativos e passivos, redes de Bragg em guias de onda, divisores e multiplexadores de luz. Uma conseqüência importante advinda da ótica integrada e, consequentemente, da necessidade de ajustes da funcionalidade dos materiais é a variedade das composições químicas requerida aos materiais utilizados para esse fim. Como resultado, a preparação de materiais óticos com fino ajuste composicional e a possibilidade de depositá-los como filmes finos sobre um mesmo substrato são altamente desejados na integração de componentes ópticos. O desenvolvimento ou o aperfeiçoamento de tecnologias químicas visando à preparação de filmes finos a base de sílica e de materiais híbridos para aplicação em fotônica, atrai grande interesse da comunidade científica mundial devido ao baixo custo, as vantagens que apresentam em face da dopagem com íons terras-raras e a facilidade de obtenção de filmes por dip e/ou spin-coating. Assim, o estudo e o desenvolvimento de novos materiais ou a combinação dos existentes aplicáveis à tecnologia de preparação de filmes finos e a utilização do método sol-gel são de fundamental importância neste processo. Este projeto propõe o estudo e o desenvolvimento de nano-partículas de materiais inorgânicos com baixo fônon de rede dopadas com íons terras-raras. Tais partículas serão inseridas em filmes finos de materiais híbridos ou de sílica obtidos pelos métodos sol-gel e spin-coating. Materiais com baixo fônon de rede podem diminuir a supressão da emissão na região do infravermelho próximo de íons como o túlio(III) e o praseodímio(III) que dificilmente emitem quando presentes em matrizes de sílica ou em materiais híbridos. Segundo nosso conhecimento não há na literatura trabalhos relatando sobre filmes de sílica ou de materiais híbridos contendo nano-partículas de óxidos ou de fluoretos de cério, ou de gadolínio e poucos trabalhos contendo óxido de ítrio, de lantânio e de fluoreto de lantânio dopados com íons terras-raras. A inserção destas nano-partículas dopadas pode levar à obtenção de amplificadores ópticos na região de 1310 nm ou aumentar a faixa espectral de amplificação utilizando-se filmes à base de sílica, mesmo material utilizado em fibras ópticas. (AU)