Luminescência da åkermanita dopada com Eu3+, Eu2+ ou Mn2+ como termômetro e luminóforo para LEDs

• Processo: 25/07426-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 31 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Marian Rosaly Davolos
• Beneficiário: Juliana de Macedo Tavares
• Supervisor: Luis Antonio Ferreira Martins Dias Carlos
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade de Aveiro (UA), Portugal
• Vinculado à bolsa: 24/02532-4 - Estrutura da aquermanita dopada com diferentes íons e suas aplicações como materiais luminescentes, BP.MS
• Assunto(s): Európio Luminescência Manganês Sensores de temperatura Materiais luminescentes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: europio | Iluminação de estado sólido | luminescência | Manganês | sensor de temperatura | silicato | Materiais Luminescentes

Resumo

Sensores de temperatura semi-invasivos ou não invasivos têm despertado bastante interesse nos últimos anos, sendo aqueles baseados na luminescência um deles; e para contornar os problemas do green gap dos LEDs e da luz branca azulada, materiais luminescentes emissores nas regiões do verde e do vermelho mostram-se ótimos candidatos para tal. Em vista disso, este projeto tem como objetivo o estudo de materiais baseados na matriz Ca2MgSi2O7 (åkermanita), estáveis em temperaturas altas, dopada com íons Eu3+ e/ou Eu2+, ou Mn2+, visando sua aplicação em termometria luminescente e luminóforos para LEDs (diodos emissores de luz, em inglês, light-emitting diodes). Para a termometria, o sistema dopado com Eu3+ deverá ser mais bem explorado como um sensor raciométrico utilizando as intensidades das transições eletrônicas 5D1 -> 7F1 e 5D0 -> 7F0, 5D1 -> 7F1 e 5D0 -> 7F2, e 5D1 <- 7F1 e 5D1 <- 7F0, além de investigar a variação do tempo de vida e de montar um sensor de temperatura de soluções. Com o material Ca2MgSi2O7:Mn2+, as razões entre as bandas de emissão mostram-se mais sensível em temperaturas superiores a 85 °C, o tratamento de dados dessa amostra e a interpretação dos fenômenos que ocorrem com o aquecimento, como a transferência de energia, ainda precisam ser investigados. Paralelamente, será avaliada a emissão combinada dos íons Eu2+ e Eu3+, que, quando excitados na faixa azul (460-466 nm) de um chip de LED, devem resultar em emissões nas regiões verde e vermelha do espectro, que combinada a emissão do semicondutor, geraria luz branca. Portanto, busca-se o desenvolvimento de um protótipo de LED híbrido de luz branca quente com base nesse material. A pesquisa será conduzida em um grupo com ampla experiência teórica e experimental em luminescência, sensores de temperatura luminescentes e aplicações em dispositivos LEDs.