| dc.contributor | Rezende, Marcos Vinícius dos S. | |
| dc.creator | Silva, Ariosvaldo Junior Sousa | |
| dc.date | 2022-03-28T13:01:01Z | |
| dc.date | 2022-03-28T13:01:01Z | |
| dc.date | 2022-01-28 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T22:42:41Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T22:42:41Z | |
| dc.identifier | SILVA, Ariosvaldo Junior Sousa. Otimização das propriedades luminescentes do LiAl5O8 dopado com európio. 2022. 159 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2022. | |
| dc.identifier | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/15233 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9076028 | |
| dc.description | The present study evidences the production, structural and optical characterization of lithium aluminate (LiAl5O8) pure and doped with different concentrations of europium, which were produced by the modified sol-gel method, using D-(+)-glucose anhydrous as a chelating agent. Structural analysis was performed using X-ray diffraction (XRD) and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The XRD results show the formation of the desired crystalline phase, in accordance with the crystallographic pattern defined by the P4332 refinement Rietveld graph Williamson-Hall, it is verified that all samples produced have an estimated crystallite in the nanometric order around 13-69 nm. Also based on the diffractograms, the solubility limit of LiAl5O8 in relation to the europium dopant was established. The XAS spectra indicate that europium, when introduced into lithium aluminate, is in the trivalent oxidation state (Eu3+), however, there are small traces of europium in its divalent state (Eu2+). Furthermore, by analyzing and processing the XAS spectra by the Demeter, it was possible to extract information regarding the chemical environment of the dopant ion, such as the interatomic distances between neighboring ions, disorder factor and their respective symmetries. The optical aspects were investigated by means of photoluminescence (PL) and X-ray excited optical luminescence (XEOL) spectroscopy. The PL results confirmed the effectiveness of the LiAl5O8, in which all spectra express the typical transitions of Eu3+ in which the 5D0→7F2 (620 nm) has the highest luminescent intensity, when sensitized at 395 nm and 275 nm. The same was observed for the XEOL spectra when excited at 6982 eV, which in addition to the Eu3+ also exhibit the typical Eu2+. Furthermore, the PL and XEOL signals exhibit quenching for the same europium concentration value, which coincides with the observed value for the solubility limit indicated in the XRD (3 %). However, the PL and XEOL signals reveal the existence of iron and chromium contaminants, which have a noticeable emission in the photoluminescent region of Eu3+. However, this characteristic does not influence the predicted integral emission color for Eu3+ in the red region, as shown in the chromaticity diagram. It was also found that the doped samples have an emission lifetime in the order of milliseconds. Therefore, it is feasible to assume, based on the results obtained, an estimate of the maximum concentration limit of the europium dopant in LiAl5O8, guaranteeing its reproducibility and greater luminescent emission PL and XEOL, suggesting a possible application in diodes (LED). | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | |
| dc.description | O presente estudo evidência a produção, caracterização estrutural e óptica do aluminato de lítio (LiAl5O8) puro e dopado com diferentes concentrações de európio, os quais foram produzidas pelo método sol-gel modificado, utilizando a D-(+)-glicose anidra como agente quelante. A análise estrutural foi realizada por meio da difração de raios X (DRX) e pela espectroscopia de absorção de raios X (XAS). Os resultados de DRX mostram a formação da fase cristalina desejada, estando em conformidade com o padrão cristalográfico definido pelo grupo espacial P4332. Através do refinamento Rietveld e do gráfico de Williamson-Hall, verifica-se que todas as amostras produzidas possuem estimativa de cristalito na ordem nanométrica em torno de 13-69 nm. Ainda com base nos difratogramas, foi estabelecido o limite de solubilidade do LiAl5O8 em relação ao dopante európio. Os espectros de XANES indicam que o európio, ao ser introduzido no aluminato de lítio, apresenta-se no estado de oxidação trivalente (Eu3+), contudo, nota-se resquícios de európio em seu estado divalente (Eu2+). Além disso, mediante a análise e processamento dos espectros de XAS pelo sistema Demeter, foi possível extrair informações relativas ao ambiente químico do íon dopante, como as distâncias interatômicas entre os íons vizinhos, fator de desordem e suas respectivas simetrias. Os aspectos ópticos foram investigados por meio da espectroscopia de fotoluminescência (PL) e luminescência óptica excitada por raios X (XEOL). Os resultados de PL confirmaram a efetividade do processo de dopagem do LiAl5O8, em que todos os espectros expressam as transições típicas do Eu3+ em que a transição 5D0→7F2 (620 nm) com maior intensidade luminescente, quando sensibilizados em 395 nm e 275 nm. O mesmo foi observado para os espectros XEOL obtidos mediante a excitação dos materiais em 6982 eV, os quais além das emissões do íon Eu3+ também apontam a emissão típica do Eu2+. Ainda, os sinais PL e XEOL exibem o quenching da luminescência para o mesmo valor de concentração de európio, o qual coincide com o valor observado para o limite de solubilidade indicado no DRX (3%). Contudo, os sinais PL e XEOL revelam a existência dos contaminantes ferro e cromo, os quais dispõem com perceptível emissão na região luminescente do Eu3+. No entanto, tal característica não influencia na cor integral de emissão prevista para o Eu3+ na região do vermelho, conforme demonstra o diagrama de cromaticidade. Constatou-se também que as amostras dopadas apresentam tempo de vida útil de emissão na ordem de milissegundos. Portanto, é factível assumir, uma estimativa do limite máximo da concentração do európio no LiAl5O8, garantindo a sua reprodutibilidade e maior emissão PL e XEOL, sugerindo uma possível aplicação em díodos LED vermelho. | |
| dc.description | São Cristóvão | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Pós-Graduação em Física | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Sergipe | |
| dc.subject | Física | |
| dc.subject | Alumínio de lítio | |
| dc.subject | Európio | |
| dc.subject | Método sol-gel | |
| dc.subject | Análise estrutural | |
| dc.subject | Solubilidade | |
| dc.subject | LiAl5O8 | |
| dc.subject | Europium | |
| dc.subject | Solubility limit | |
| dc.subject | Luminescence quenching | |
| dc.subject | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | |
| dc.title | Otimização das propriedades luminescentes do LiAl5O8 dopado com európio | |
| dc.type | Tese | |
