Sintese, crescimento e caracterizacao de solucoes solidas de estruturas sillenita do tipo bi2ti(1-x)mxo20(m=v,zr e ga) para aplicacoes em dispositivos optoeletronicos.

• Processo: 96/01739-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 1996
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 1998
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Antônio Carlos Hernandes
• Beneficiário: Arilson Reges Lobato
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Crescimento De Cristal | Fotorrefrativos | Oxido De Bismuto E Titanio

Resumo

Neste trabalho, estamos propondo, essencialmente, preparar e caracterizar soluções sólidas de estrutura sillenita do tipo Bi12 Ti12-x Mx O20, onde M = Vanádio, V, e Zircônio, Zr, com a finalidade de otimizar suas propriedades ópticas (atividade óptica, coeficiente eletroóptico e absorção óptica) para o desenvolvimento de dispositivos do estado sólido. A escolha do óxido de vanádio como ponto de partida deve-se aos resultados obtidos por Volkov em 1993, em seu estudo de dopagens dos cristais de BTO, mostrando que a atividade óptica diminui de 40% em relação a do BTO puro e o coeficiente eletroóptico aumenta de 15%. No entanto, não existe ainda um estudo sistemático de preparação de cristais de BTO com vanádio, nem tão pouco informações sobre o limite de solubilidade do óxido de vanádio na matriz de BTO. Por outro lado, a escolha pelo óxido de zircônio deve-se a que o cátion neste óxido apresenta raio iônico maior que o do Ti4+; isto nos permitirá explorar o efeito da expansão do sítio tetraédrico do Ti4+ sobre as propriedades ópticas do BTO, em particular a sua influência sobre a atividade óptica. O interesse por este fato é motivado pelo trabalho de Swindells e Gonzalez que sugere que a atividade óptica do BTO é mais baixa que a do BSO e do BGO devido ao raio iônico do Ti4+(0,68 A) ser maior que os raios iônicos do Si4+(0,42 A) e do Ge4+(0,53 A). Uma evidência a favor desta hipótese é o trabalho de Yeh e outros que cresceram cristais mistos de Bi12(Si1-xTix)O20 e verificaram que a atividade óptica dos cristais diminui com o aumento do valor de x. A diminuição da atividade óptica dos cristais de BTO é de interesse porque aumenta sua eficiência de difração. A análise do estado atual da pesquisa com estes materiais não deixa dúvidas quanto à atualidade científica de duas linhas de trabalho: o estudo dos mecanismos de crescimento, visando a obtenção de cristais livres de defeitos indesejáveis, e a investigação do efeito de impurezas intencionais sobre as propriedades ópticas relevantes para aplicações holográficas. Isto é especialmente evidente com relação ao BTO, tanto por suas propriedades ópticas promissoras, como pela maior escassez de resultados. (AU)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

LOBATO, Arilson Reges. Síntese, crescimento e caracterização de cristais de Bi 12Ti1-xGaxO20 para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. 1998. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) São Carlos.