Caracterização de nanocristais de SnO2 e SnO2: Eu crescidos por LAFD

• Main Author: Sena, Ana Isabel da Costa Viegas
• Publication Date: 2014
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10773/13662
• topic: Engenharia física; Difracção de raios X; Nanocristais

Neste trabalho foram crescidas amostras de SnO2 e SnO2:Eu pela técnica de deposição de fluxo assistida por laser. As amostras de SnO2 também foram posteriormente sujeitas a um tratamento térmico superficial com laser. Após o crescimento as amostras foram caracterizadas utilizando técnicas experimentais avançadas de modo a inferir sobre as suas propriedades estruturais, morfológicas e óticas. A caracterização por difração de raios-X complementada com a espetroscopia de Raman mostra que ambos os tipos de amostras se encontram na fase tetragonal do rútilo e que as amostras dopadas intencionalmente não apresentam fases secundárias associadas ao Eu2O3. Na análise por microscopia eletrónica de varrimento observa-se que as amostras são policristalinas com grãos de forma poliédrica, hábito bipiramidal, cujo tamanho aumenta quando se submete as amostras a um tratamento térmico superficial com laser. Na caracterização ótica, através de medidas de refletância difusa determinouse um hiato energético de 4,0 eV. Quando excitadas com 3,8 eV as amostras de SnO2 apresentam uma banda de emissão larga à temperatura ambiente centrada a 1,85 eV, Contudo a baixa temperatura, 14 K, observa-se um alargamento da emissão, sendo possível identificar que ocorre a sobreposição de dois centros óticos cujas bandas se centram a 2,4 eV e 1,85 eV. Os processos de extinção térmica da luminescência associada a cada uma das bandas são descritos por energias de ativação de 8,8 meV e 112,5 meV para a banda verde e vermelha, respetivamente. A banda a 1,85 eV foi associada a modelos de recombinação excitónica pela análise de medidas de densidade de excitação. As amostras de SnO2:Eu apresentam transições características do ião Eu3+ sobrepostas à emissão do SnO2, sendo que a razão 5D0 7F2 /5D0 7F1 evidencia que o ião se encontra em posição substitucional sem distorção. Também se observa um aumento da intensidade de emissão com o aumento da temperatura, obtendo-se para o povoamento térmico uma energia de ativação de 8,3 meV. Este aumento de intensidade com a temperatura permite antever futuros desenvolvimentos na área de iluminação de estado sólido com estes materiais nano fosforescentes.