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Materiais luminescentes nanoestruturados dopados com terras raras: dinâmica dos mecanismos de conversão ascendente de energia e aplicação como lasers, amplificadores e marcadores ópticos

Processo: 11/08354-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 25 de setembro de 2011
Vigência (Término): 24 de setembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Rogéria Rocha Gonçalves
Beneficiário:Rogéria Rocha Gonçalves
Anfitrião: Philippe Goldner
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : ParisTech, França  
Assunto(s):Luminescência   Materiais nanoestruturados   Elementos da série dos lantanídeos   Terras raras

Resumo

Este projeto visa o estudo de propriedades espectroscópicas de materiais a base de óxidos nanoestruturados dopados com íons lantanídeos luminescentes, com a finalidade de desenvolvimento de novos luminóforos.O objetivo principal é o estudo da dinâmica dos processos de conversão ascendente de energia em sistemas óxidos nanoestruturados de baixa energia fonônica, contendo Ta2O5, Nb2O5, ZrO2, HfO2 ou SnO2 dopados com terras raras (Er3+, Er3+/Yb3+, Tm3+, Tm3+/Yb3+, Pr3+ e Pr3+/Yb3+). Os materiais serão preparados usando a metodologia sol-gel permitindo a obtenção guias de onda planar, monolitos e pós. Serão estudados filmes guias de onda planar visando aplicação em lasers, amplificadores e conversores de energia em células solares. Será desenvolvido um estudo espectroscópico experimental e teórico incluindo as equações de taxa para os níveis envolvidos nos processos de conversão ascendente, visando a otimização das composições químicas. Testes de emissão laser será efetuado principalmente para os sistemas dopados com Pr3+ e Pr3+/Yb3+ (emissão laranja). Propriedades luminescentes de conversão ascendente de energia e correlação com as propriedades estruturais e morfológicas de sistemas nano e microparticulados para aplicação como marcadores ópticos em sistemas biológicos também serão estudados. A correlação entre propriedades ópticas e estruturais será realizada em função da composição, método de síntese, bem como da concentração dos íons Ln3+ (Ln3+= Er3+, Tm3+, Pr3+, Er3+/ Yb3+, Tm3+/ Yb3+, Pr3+/ Yb3+). A co-dopagem destes sistemas nanocompósitos com íons Yb3+ permitirá o estudo de processos de transferência de energia. (AU)

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