"Niobatos e Germanatos de metais alcalinos/alcalinos terrosos dopados com íons lantanídeos: Estudos de Luminescência Persistente à Guia de onda planar ativo".

• Processo: 23/02852-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Rogéria Rocha Gonçalves
• Beneficiário: Vítor dos Santos de Souza
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Assunto(s): Guias de onda Elementos da série dos lantanídeos Luminescência Luminescência persistente Niobatos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: germanatos | Guias de onda | Lantanídeos | luminescência | Luminescência persistente | Niobatos | Materiais funcionais avançados

Resumo

Este projeto de pesquisa concentra-se no desenvolvimento de materiais luminescentes à base de germanatos e niobatos de metais alcalinos/alcalinos terroros dopados com íon terras raras, com emissão no visível e no infravermelho (IV) próximo, na forma de guias de onda planares ativos e de pós particulados, buscando aplicações multifuncionais que possam atuar em fotônica, como amplificadores ópticos para sistemas de telecomunicações e concentradores / conversores de energia ou aumento de eficiência em células solares e materiais exibindo luminescência persistente. Os materiais serão preparados utilizando a metodologia sol-gel, e outras rotas sintéticas a depender da aplicação, a partir de percussores alcóxidos e óxidos de Nb2O5 e GeO2 e carbonatos de metais alcalinos/alcalinos terrosos. No caso do nióbio será dado um enfoque na utilização de precursores de mineração nacional (CBMM) com a finalidade de aumentar o valor agregado de um produto nacional, onde o Brasil tem um papel extremamente relevante no cenário mundial de extração de nióbio. A preparação e caracterização em função da composição de metais alcalinos/alcalinos terrosos, da dopagem de íon TR3+ e do tratamento térmico. Deste modo, será realizado um estudo sistemático das propriedades ópticas, estruturais, morfológicas e espectroscópicas (vibracional e eletrônica). Luminescência na região do visível também será estudada, não só como um processo competitivo com a emissão no IV próximo, mas também visando o grande potencial decorrente de processos de conversão ascendente de energia, emissão espontânea (downshifting) para aplicação em termometria e estudo da luminescência persistente em função da estrutura da matéria. Serão explorados estudos da dependência das propriedades luminescentes em função da dopagem, resultando em diferentes estruturas cristalinas conforme a concentração e natureza do íon dopante terra rara e do metal alcalino/alcalino terroso utilizado. Estudos ópticos dos filmes finos como guiamento da luz, espessura por camada e índice de refração serão estudados, além dos estudos espectroscópicos de emissão na região da chamadas terceira janela de telecomunicações na região do infravermelho próximo.

Publicações científicas

(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)

MANFRE, MATEUS GRECCO; BORGES, FERNANDA HEDIGER; DOS SANTOS, LUIZ FERNANDO; DE SOUZA, VITOR DOS SANTOS; CASTELANI, MATHEUS; FRANCA, LEONARDO V. S.; BAFFA, OSWALDO; GONCALVES, ROGERIA ROCHA. Wide-range emission of Er3+/Yb3+co-doped lanthanum niobates: A study of temperature and excitation-dependent luminescence aiming at applications in Biophotonics. Optical Materials, v. 157, p. 13-pg., 2024-11-01. (23/02852-6, 20/00277-6, 23/03092-5, 20/04157-5, 21/08111-2, 20/05319-9)