Refined structural studies on the fluorite-related polymorphs of sol-gel undoped and Eu³⁺-doped yttrium tantalates

Autor(es)

Borges, Fernanda Hediger ; Guidorzi, Maria Vitoria ; Labaki, Hayra do Prado ; Ferreira, Rute A. S. ; Goncalves, Rogeria Rocha

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: DALTON TRANSACTIONS; v. 53, n. 13, p. 11-pg., 2024-03-05.

Resumo

Compounds with the general formula RE3MO7 (RE = rare earth ions; M = Ta, Nb, Sb, Ru, Ir, Os, Re, etc.), crystallize as a fluorite-related structure, forming polymorphs with different space groups. The space group strongly depends on the RE3+ and M5+ ionic radii and processing conditions. Structural characterization is well-established for the lanthanide series, but literature studies have divergent views about how to attribute yttrium tantalate (Y3TaO7) space groups-some authors have described the Y3TaO7 structure as orthorhombic and belonging to space group C222(1) or Ccmm, whereas others have assigned a cubic Fm (3) over barm structure to it. Here, we have characterized the structure of undoped and Eu3+-doped Y3TaO7 (0.1 to 50 mol% of Eu3+) samples synthesized by the sol-gel method that crystallized as a cubic disordered fluorite-type structure, space group Fm (3) over barm. Their powder X-ray diffraction measurements, Rietveld analyzes and Raman spectra were used as a conclusive technique of the structural properties. We have also investigated whether a secondary phase (M'-YTaO4) emerged in the samples and compared the phase composition of each sample to their Raman spectra. Low-temperature photoluminescence measurements (similar to 15 K) using Eu3+ as a structural probe helped us analyze the inhomogeneous broadening observed in the emission spectra. These measurements can be used as an important tool to attribute the crystalline phases of rare earth tantalates and niobates. (AU)

• Processo FAPESP: 17/10424-3 - Tantalatos e niobatos de terras raras luminescentes: síntese, propriedades e aplicações em fotônica
• Beneficiário: Fernanda Hediger Borges Ribeiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 20/00277-6 - Desenvolvimento de materiais nanoparticulados de tantalatos de terras raras dopados com íons lantanídeos para aplicações em Fotônica
• Beneficiário: Fernanda Hediger Borges Ribeiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/04587-0 - Tantalatos e Niobatos de ítrio dopados com íons terras raras com emissões na região do visível e infravermelho próximo para Aplicações em Fotônica
• Beneficiário: Fernanda Hediger Borges Ribeiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Processo FAPESP: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos
• Beneficiário: Hermi Felinto de Brito
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/05319-9 - Plataformas multifuncionais a base de materiais nanoestruturados luminescentes dopados com íons lantanídeos com potencial aplicação em fotônica e teranóstica
• Beneficiário: Rogéria Rocha Gonçalves
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/16692-8 - "Nanopartículas de tantalatos dopados com íons terras raras com luminescência persistente, conversão ascendente de energia e emissão no infravermelho próximo para aplicações em nanomedicina"
• Beneficiário: Hayra do Prado Labaki
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado