Técnicas de ressonância magnética empregadas no estudo da correlação estrutura/propriedades em vidros e vitrocerâmicas fotônicos

• Processo: 13/23490-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2014
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Hellmut Eckert
• Beneficiário: Marcos de Oliveira Junior
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 15/04063-2 - Ambientes de coordenação de íons terra-rara em vidros fotônicos analisados por técnicas de ressonância paramagnética eletrônica pulsada, BE.EP.PD
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: electron paramagnetic resonance | glasses | Photonic materials | Solid State Nuclear Magnetic Resonance | vitroceramics | Espectroscopia por Ressonância Magnética Nuclear e Ressonância paramagnética eletrônica em sólidos

Resumo

Vidros e vitrocerâmicas dopados com íons terra-rara são vistos como excelente alternativa a materiais cristalinos em materiais fotônicos luminescentes, apresentando propriedades térmicas e mecânicas superiores e capacidade de incorporar maiores concentrações de íons dopantes. Para aperfeiçoar as propriedades de luminescência destes materiais, se faz necessária a caracterização dos ambientes de coordenação dos íons terra-rara. Usualmente, a técnica de ressonância magnética nuclear (RMN) é uma ferramenta promissora para estes propósitos. No entanto, os íons terra-rara não podem ser observados diretamente por RMN devido ao seu paramagnetismo intrínseco. Para contornar este problema, o presente trabalho propõe uma estratégia para o estudo por ressonância magnética, utilizando três abordagens principais: (i) Examinar via RMN o ambiente de coordenação de substitutos diamagnéticos para as espécies luminescentes, como os núcleos 45Sc, 89Y, 139La, 171Yb, e 175Lu, (ii) analisar a interação entre os íons paramagnéticos e as espécies presentes na matriz vítrea, através da quantificação dos efeitos de alargamento paramagnético sobre os espectros de RMN das espécies presentes na matriz vítrea, e (iii) estudar os ambientes de coordenação dos íons paramagnéticos utilizando técnicas de EPR pulsada, como modulação do eco estimulado (ESEEM) e ressonância dupla elétron-núcleo (ENDOR). Esta estratégia ajudará a resolver questões estruturais destes materiais, como: (i) a influência estrutural da incorporação dos íons terra-rara na matriz hospedeira, (ii) os ambientes locais dos íons terra-rara, (iii) a conectividade entre os íons dopantes e a matriz hospedeira, (iv) a distribuição espacial das espécies dopantes na matriz, e (v) aspectos estruturais da transição vidro/vitrocerâmica.

Publicações científicas

(18)

(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)

DE OLIVEIRA JR, MARCOS; AMJAD, RAJA JUNAID; DE CAMARGO, ANDREA S. S.; ECKERT, HELLMUT. Network Former Mixing Effects in Heavy Metal Oxide Glasses: Structural Characterization of Lead Zinc Phosphotellurite Glasses Using NMR and EPR Spectroscopies. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 41, p. 23698-23711, OCT 18 2018. (13/07793-6, 15/08434-5, 13/23490-3)

ZHANG, RUILI; DE OLIVEIRA, MARCOS; WANG, ZAIYANG; FERNANDES, ROGER GOMES; DE CAMARGO, ANDREA S. S.; REN, JINJUN; ZHANG, LONG; ECKERT, HELLMUT. Structural Studies of Fluoroborate Laser Glasses by Solid State NMR and EPR Spectroscopies. Journal of Physical Chemistry C, v. 121, n. 1, p. 741-752, JAN 12 2017. (13/07793-6, 13/23490-3, 15/04063-2)

DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; OLIVEIRA, JANETE SCHULTZ; KUNDU, SWARUP; PEREIRA MACHADO, NORMA MARIA; RODRIGUES, ANA CANDIDA M.; ECKERT, HELLMUT. Network former mixing effects in ion-conducting lithium borotellurite glasses: Structure/property correlations in the system (Li2O)(y)[2(TeO2)(x)(B2O3)(1) (- x)](1-y). Journal of Non-Crystalline Solids, v. 482, p. 14-22, FEB 15 2018. (13/23490-3)

DE VRIES, WILKE; DOERENKAMP, CARSTEN; ZENG, ZHAOYANG; DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; NIEHAUS, OLIVER; POETTGEN, RAINER; STUDER, ARMIDO; ECKERT, HELLMUT. Synthesis and characterization of amorphous mesoporous silica using TEMPO-functionalized amphiphilic templates. Journal of Solid State Chemistry, v. 237, p. 93-98, MAY 2016. (13/07793-6, 13/23490-3)

MUNHOZ, JOAO F. V. L.; SANTAGNELI, SILVIA HELENA; DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; MARTINS RODRIGUES, ANA CANDIDA; ECKERT, HELLMUT; NALIN, MARCELO. Glasses in the NaPO3-WO3-NaF ternary system: preparation, physical properties and structural studies. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 505, p. 379-389, FEB 1 2019. (15/22828-6, 13/07793-6, 13/23490-3)

BENNDORF, CHRISTOPHER; DE OLIVEIRA, MARCOS; DOERENKAMP, CARSTEN; HAARMANN, FRANK; FICKENSCHER, THOMAS; KOESTERS, JUTTA; ECKERT, HELLMUT; POETTGEN, RAINER. B-11 and Y-89 solid state MAS NMR spectroscopic investigations of the layered borides YTB4 (T = Mo, W, Re). DALTON TRANSACTIONS, v. 48, n. 3, p. 1118-1128, JAN 21 2019. (17/06649-0, 13/23490-3)

DIERKES, TOBIAS; SEIDEL, STEFAN; BENNDORF, CHRISTOPHER; HELETTA, LUKAS; DE OLIVEIRA JUNIOR, MARCOS; HOLTKAMP, MICHAEL; KARST, UWE; BLOCK, THERESA; JUESTEL, THOMAS; ECKERT, HELLMUT; et al. Mixed europium valence in Eu0.937Ba8[BN2](6) - Structure and spectroscopic behavior. SOLID STATE SCIENCES, v. 70, p. 86-92, AUG 2017. (13/23490-3)

EUSTERWIEMANN, S.; DOERENKAMP, C.; DRESSELHAUS, T.; JANKA, O.; DE OLIVEIRA, JR., M.; DANILIUC, C. G.; ECKERT, H.; NEUGEBAUER, J.; POETTGEN, R.; STUDER, A.. Strong intermolecular antiferromagnetic verdazyl-verdazyl coupling in the solid state. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 19, n. 24, p. 15681-15685, JUN 28 2017. (13/23490-3)

ECKERT, HELLMUT. Advanced Magnetic Resonance Techniques for the Structural Characterization of Aminoxyl Radicals and Their Inorganic-Organic Nanocomposite Systems. CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, v. 23, n. 25, p. 5893-5914, MAY 2 2017. (13/07793-6, 13/23490-3)

DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; GONCALVES, TASSIA S.; FERRARI, CYNTHIA; MAGON, CLAUDIO JOSE; PIZANI, PAULO S.; DE CAMARGO, ANDREA S. S.; ECKERT, HELLMUT. Structure-Property Relations in Fluorophosphate Glasses: An Integrated Spectroscopic Strategy. Journal of Physical Chemistry C, v. 121, n. 5, p. 2968-2986, FEB 9 2017. (13/23490-3, 13/07793-6, 15/04063-2)

DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; WIEGAND, THOMAS; ELMER, LISA-MARIA; SAJID, MUHAMMAD; KEHR, GERALD; ERKER, GERHARD; MAGON, CLAUDIO JOSE; ECKERT, HELLMUT. Solid-state EPR strategies for the structural characterization of paramagnetic NO adducts of frustrated Lewis pairs (FLPs). Journal of Chemical Physics, v. 142, n. 12, MAR 28 2015. (13/07793-6, 13/23490-3)

KLABUNDE, SINA; DOERENKAMP, CARSTEN; DE OLIVEIRA, MARCOS, JR.; ZENG, ZHAOYANG; ECKERT, HELLMUT. Inorganic-organic hybrid materials based on the intercalation of radical cations: 2-(4-N-methylpyridinium)-4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydro-1H-imidazol-1-oxyl-3-N-oxide in fluoromica clay. ZEITSCHRIFT FUR PHYSIKALISCHE CHEMIE-INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH IN PHYSICAL CHEMISTRY & CHEMICAL PHYSICS, v. 236, n. 6-8, p. 18-pg., 2021-10-27. (13/23490-3)

ECKERT, HELLMUT. Structural characterization of bioactive glasses by solid state NMR. Journal of Sol-Gel Science and Technology, v. 88, n. 2, p. 263-295, NOV 2018. (13/07793-6, 13/23490-3)

DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; AITKEN, BRUCE; ECKERT, HELLMUT. Structure of P2O5-SiO2 Pure Network Former Glasses Studied by Solid State NMR Spectroscopy. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 34, p. 19807-19815, AUG 30 2018. (13/07793-6, 13/23490-3)

BENNDORF, CHRISTOPHER; DE OLIVEIRA JUNIOR, MARCOS; BRADTMUELLER, HENRIK; STEGEMANN, FRANK; POETTGEN, RAINER; ECKERT, HELLMUT. Rare-earth solid-state NMR spectroscopy of intermetallic compounds: The case of the Lu-175 isotope. SOLID STATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE, v. 101, p. 63-67, SEP 2019. (13/07793-6, 13/23490-3)

GALLEANI, GUSTAVO; SANTAGNELI, SILVIA HELENA; MESSADDEQ, YOUNES; DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; ECKERT, HELLMUT. Rare-earth doped fluoride phosphate glasses: structural foundations of their luminescence properties. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 19, n. 32, p. 21612-21624, AUG 28 2017. (15/22828-6, 13/07793-6, 13/23490-3)

DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; KNITSCH, ROBERT; SAJID, MUHAMMAD; STUTE, ANNIKA; ELMER, LISA-MARIA; KEHR, GERALD; ERKER, GERHARD; MAGON, CLAUDIO J.; JESCHKE, GUNNAR; ECKERT, HELLMUT. Aminoxyl Radicals of B/P Frustrated Lewis Pairs: Refinement of the Spin-Hamiltonian Parameters by Field- and Temperature-Dependent Pulsed EPR Spectroscopy. PLoS One, v. 11, n. 6, JUN 23 2016. (13/23490-3, 13/07793-6, 15/04063-2)

DE OLIVEIRA, JR., MARCOS; UESBECK, TOBIAS; GONCALVES, TASSIA S.; MAGON, CLAUDIO JOSE; PIZANI, PAULO S.; DE CAMARGO, ANDREA S. S.; ECKERT, HELLMUT. Network Structure and Rare-Earth Ion Local Environments in Fluoride Phosphate Photonic Glasses Studied by Solid-State NMR and Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopies. Journal of Physical Chemistry C, v. 119, n. 43, p. 24574-24587, OCT 29 2015. (13/07793-6, 13/23490-3)