Crescimento e caracterização de nanocristais de Bi2S3 dopados com cromo em matrizes vítreas

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: GONÇALVES, Elis Regina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE; Brasil; UFTM; Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Sulfeto de bismuto.; Cromo.; Nanocristais.; Semicondutores magnéticos diluídos.; Teoria do campo cristalino.; Sulfide of Bismuth.; Nanocrystals.; Dilluted Magnetic Semiconductors.; Crystal Field Theory; Química
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/530

Este estudo tem por objetivo apresentar resultados da síntese de nanocristais semicondutores de Bi2S3 e nanocristais semicondutores magnéticos diluídos de Bi2-xCrxS3 em matrizes vítreas. Para confirmar a formação desses nanocristais, foram realizadas medidas experimentais de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Espectroscopia Uv-Vis. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão obtidas para a matriz vítrea de composição 45SiO2.30Na2CO3.5Al2O3.20B2O3 (mol%) + 2 Bi2O3(%mt) + 2S (%mt) + xCr (%mt (Bi)), confirmaram o crescimento de nanocristais de Bi2-xCrxS3 e a identificação do tamanho desses nanocristais. Verifica-se também um aumento da distância interplanar com o aumento na concentração dos íons Cr3+ na amostra, modificando o espaçamento entre os planos cristalinos da estrutura cristalina referente ao Bi2S3. Os picos de difração de nanocristais de Bi2-xCrxS3 deslocam-se para menores ângulos com o aumento da concentração de Cr3+ devido à mudança do parâmetro de rede da estrutura cristalina características do Bi2S3, dando fortes evidências da incorporação desses íons na estrutura cristalina dos nanocristais de Bi2S3. Os espectros de Uv-Vis mostram duas bandas de absorção atribuídas ao íon Cr3+ em sítios octaédricos, de acordo com a teoria do campo cristalino. Essas bandas de absorção sofrem deslocamento para maiores comprimentos de onda, menores energias, com o aumento na concentração de íons Cr3+ e com o tratamento térmico, indicando crescimento dos nanocristais e a incorporação desses íons na estrutura cristalina. As transições d-d observadas foram associadas com as linhas de correlação do diagrama de Tanabe Sugano possibilitando calcular os valores de Desdobramento do Campo Cristalino (Δo) e o Parâmetro de Racah (B) que fazem com que as transições observadas se ajustem ao diagrama.