Autor(es)

Guidorzi, Maria Vitoria ; Borges, Fernanda Hediger ; de Souza, Vitor dos Santos ; dos Santos, Luiz Fernando ; da Costa, Ana Carla ; Acosta, Ana Beatriz ; Gonsalves, Rogeria Rocha

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CERAMICS INTERNATIONAL; v. 51, n. 25, p. 14-pg., 2025-10-01.

Resumo

This work reports, for the first time, the development of Er3+/Yb3+ co-doped Y2Sn2O7 as a high-performance optical material, exhibiting long-lived emissions and outstanding thermometric properties which enable its use as a primary thermometer. The materials were synthesized via a coprecipitation method and exhibited a dominant pyrochlore phase, as confirmed by X-ray diffraction analysis. Photoluminescence measurements revealed intense downshifting and upconversion emissions under both 980 nm and 1550 nm excitation. Remarkably, the 4I13/2 excited-state lifetime of Er3+ reached values up to 20 ms, while the upconverted emissions from the Er3+ 4S3/2 and 4F9/2 levels exhibited excited-state lifetimes as long as 1.4 ms, demonstrating strong potential for time-gated bioimaging applications. Thermometric performance evaluation revealed that the Er3+/ Yb3+ -doped Y2Sn2O7 operates as an exact primary luminescent thermometer, achieving a notable relative thermal sensitivity (1.37 +/- 0.01 % K-1 at 293 K), with repeatability exceeding 96 %. Furthermore, the system displayed excitation- and annealing-dependent chromatic tunability, transitioning from orange to green with an increasing annealing temperature, along with the pure red emission under 1550 nm excitation, highlights its versatility for multiplexed optical applications. These results position Y2Sn2O7: Er3+/Yb3+ as a promising platform for advanced photonic technologies, including high-resolution thermal sensing and deep-tissue optical bioimaging. (AU)

• Processo FAPESP: 24/05947-0 - "Desenvolvimento de Materiais 2D a base de Sulfeto e Óxido de Estanho Dopados com Íons Terras Raras para Aplicação em Fotocatálise Heterogênea assistida por luz visível"
• Beneficiário: Ana Carla da Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• 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: 20/04157-5 - Plataforma Multifuncional a base de óxidos e fluoretos de terras raras luminescentes para aplicação em Teranóstica
• Beneficiário: Luiz Fernando dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• 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: 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: 23/02852-6 - "Niobatos e Germanatos de metais alcalinos/alcalinos terrosos dopados com íons lantanídeos: Estudos de Luminescência Persistente à Guia de onda planar ativo".
• Beneficiário: Vítor dos Santos de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 23/03092-5 - Plataformas muntifuncionais baseadas em fluoretos, óxidos e silicatos de terras raras luminescentes para aplicações em fotônica e teranóstica
• Beneficiário: Luiz Fernando dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado