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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 25 de setembro de 2011
• Data de Término da vigência: 24 de setembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rogéria Rocha Gonçalves
• Beneficiário: Rogéria Rocha Gonçalves
• Pesquisador Anfitrião: Philippe Goldner
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: ParisTech, França
• Assunto(s): Luminescência Materiais nanoestruturados Elementos da série dos lantanídeos Terras raras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amplificadores | guias de onda planar | Lantanídeos | laser | luminescência | Terras Raras | Espectroscopia de 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)