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Íons Cr(III) e Eu(III) como dopantes no semicondutor Zn7Sb2O12: investigação de efeitos estruturais e espectroscópicos na matriz

Processo: 10/16401-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2010
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Ana Maria Pires
Beneficiário:Josiane Aparecida Sobrinho
Instituição-sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:07/00880-0 - Nanomarcadores e sondas luminescentes contendo íons terras raras, AP.JP
Assunto(s):Semicondutores   Luminescência

Resumo

Materiais luminescentes ativados com íons de metais de transição e íons terras raras (TR) despertam interesse particular devido a aplicações potencialmente promissoras, que variam desde lasers de estado sólido a temperatura ambiente até telas de vídeo ("displays") de alta definição. Íons Cr(III) interagem de forma eficaz com a matriz na qual estão inseridos e têm alta eficiência quântica luminescente como dopantes em diversos materiais hospedeiros e, portanto, são amplamente investigados devido às suas inúmeras propriedades espectroscópicas. Dentre os íons terras raras trivalentes (TR3+) que apresentam emissão intraconfiguracional f-f característica em linhas estreitas, o európio(III) é um dos mais utilizados em materiais luminescentes devido à suas propriedades espectroscópicas excepcionais. Em função de seus espectros ópticos bem característicos, tanto íons Cr(III) como Eu(III) são também muito aplicados como sondas espectroscópicas eficientes para estudos de natureza estrutural. Nos sólidos em geral, as propriedades físicas são relacionadas a defeitos pontuais que surgem na formação do composto pela inserção na rede hospedeira de impurezas intersticiais. Fatores como composição, estrutura e características morfológicas são de grande influência nas propriedades ópticas de materiais luminescentes para aplicações tecnológicas específicas. Estruturas do tipo espinélio AB2O4, por exemplo, tem sido amplamente estudadas por seu possível uso em diversas aplicações, tais como metalurgia, química, catálise e indústrias eletrônicas. O espinélio zinco-antimônio Zn7Sb2O12, por sua vez, estudado como varistor de baixa voltagem, é conhecido por cristalizar na estrutura de espinélio inverso e na forma cerâmica mostra interessantes aplicações com base em suas propriedades semicondutoras. O presente trabalho tem como objetivo a dopagem com íons Cr(III) e Eu(III) em diferentes concentrações do semicondutor Zn7Sb2O12 obtido pelo método Pechini modificado de modo a otimizar a emissão luminescente produzida. Visa-se, além da verificação da potencialidade do sistema como material luminescente, a comprovação dos possíveis sítios de ocupação dos íons dopantes na matriz hospedeira e a investigação da influência desses íons nas características estruturais e elétricas do semicondutor.