{"id":3384,"date":"2015-05-07T17:37:24","date_gmt":"2015-05-07T20:37:24","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=3384"},"modified":"2016-09-27T03:53:40","modified_gmt":"2016-09-27T06:53:40","slug":"artigo-em-destaque-revelando-segredos-da-luminescencia-de-um-ion-lantanideo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-em-destaque-revelando-segredos-da-luminescencia-de-um-ion-lantanideo\/","title":{"rendered":"Artigo em destaque: Revelando segredos da luminesc\u00eancia de um \u00edon lantan\u00eddeo."},"content":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico com participa\u00e7\u00e3o de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9:\u00a0Mechanisms of optical losses inthe 5<\/sup>D4<\/sub> and 5<\/sup>D3\u00a0<\/sub>levels in Tb3+<\/sup> doped low silica calcium aluminosilicate glasses<\/strong>. J. F. M. dos Santos, I. A. A. Terra, N. G. C. Astrath, F. B. Guimar\u00e3es, M. L. Baesso, L. A. O. Nunes and T. Catunda. J. Appl. Phys. 117, 053102 (2015). DOI: 10.1063\/1.4906781.<\/p>\n

Revelando segredos da luminesc\u00eancia de um \u00edon lantan\u00eddeo.<\/strong><\/p>\n

Uma equipe de cientistas de institui\u00e7\u00f5es brasileiras avan\u00e7ou na compreens\u00e3o de mecanismos que limitam a efici\u00eancia da emiss\u00e3o de luz em materiais dopados com \u00edon de t\u00e9rbio trivalente (Tb3+<\/sup>). Esse \u00edon, do grupo das terras raras e subgrupo dos materiais lantan\u00eddeos, apresenta emiss\u00f5es luminescentes desde o ultravioleta at\u00e9 o infravermelho, sendo particularmente interessante, por seu interesse tecnol\u00f3gico, a sua intensa emiss\u00e3o verde, de cerca de 545 nm de comprimento de onda.<\/p>\n

Alguns anos atr\u00e1s, por exemplo, pesquisadores japoneses demonstraram emiss\u00e3o laser de fibras \u00f3pticas dopadas com Tb3+<\/sup>. Entretanto, o dispositivo apresentou baixa efici\u00eancia devido \u00e0 satura\u00e7\u00e3o do seu ganho \u00f3ptico, mesmo a baixas pot\u00eancias de excita\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Processo de luminesc\u00eancia de amostra de LSCAS dopada com Tb3 excitada por um laser azul emitindo luz verde. As fotos mostram a amostra sem (esq.) e com (dir.) excita\u00e7\u00e3o.<\/figcaption><\/figure>\n

Retomando esse problema tecnol\u00f3gico, a equipe de cientistas do Brasil fez um estudo detalhado dos processos que causam a satura\u00e7\u00e3o da emiss\u00e3o verde. Para isso, utilizaram o Tb3+<\/sup>\u00a0como dopante de um material que, por suas propriedades, garante alta efici\u00eancia de emiss\u00e3o, principalmente no infravermelho: o vidro aluminosilicato de c\u00e1lcio com baixa concentra\u00e7\u00e3o de s\u00edlica, conhecido como LSCAS, de\u00a0low-silica calcium aluminosilicate<\/em>.<\/p>\n

O estudo envolveu dois grupos de pesquisa que mant\u00eam colabora\u00e7\u00e3o h\u00e1 cerca de duas d\u00e9cadas, o grupo de espectroscopia de s\u00f3lidos do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos, da Universidade de S\u00e3o Paulo (IFSC – USP), e o grupo de fotot\u00e9rmica da Universidade Estadual de Maring\u00e1 (UEM). Os resultados foram reportados em um artigo recentemente publicado no\u00a0Journal of Applied Physics<\/em>.<\/p>\n

Em primeiro lugar, amostras do vidro com diversas concentra\u00e7\u00f5es do dopante foram preparadas pelo grupo da UEM.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Foto das amostras de LSCAS. A amostra base apresenta concentra\u00e7\u00e3o de 0,05% de Tb3+.<\/figcaption><\/figure>\n

No IFSC \u2013 USP, as amostras foram excitadas por meio de um laser em dois comprimentos de onda distintos, 488 nm (vis\u00edvel) e 325 nm (ultravioleta), e seus espectros de absor\u00e7\u00e3o, emiss\u00e3o e excita\u00e7\u00e3o foram obtidos. Ao analis\u00e1-los, os cientistas do grupo de espectroscopia de s\u00f3lidos observaram certas particularidades no comportamento de algumas das emiss\u00f5es luminescentes, como, por exemplo, uma forte satura\u00e7\u00e3o numa emiss\u00e3o verde semelhante \u00e0 observada no laser dos cientistas japoneses, e, em outros comprimentos de onda, uma diminui\u00e7\u00e3o da luminesc\u00eancia ocorrendo a intensidades de excita\u00e7\u00e3o mais baixas do que o previsto. Dessa maneira, os pesquisadores brasileiros puderam concluir que o mecanismo associado na literatura \u00e0s emiss\u00f5es de materiais dopados com Tb3+<\/sup>, conhecido como cross relaxation<\/em>, n\u00e3o era suficiente para explicar a totalidade do comportamento das emiss\u00f5es, e nem sequer a satura\u00e7\u00e3o que ocorre nas emiss\u00f5es no verde, e propuseram a a\u00e7\u00e3o adicional de outros processos.<\/p>\n

\u201cMecanismos de perdas adicionais, tais como emiss\u00f5es por defeitos na matriz, processos de convers\u00e3o ascendente de energia, entre outros, exercem uma influ\u00eancia significativa no sistema que estudamos\u201d, explica Tomaz Catunda<\/a>, professor do IFSC e autor correspondente do artigo. \u201cEstas vias de decaimento, at\u00e9 ent\u00e3o ignoradas na literatura, apresentam grande relev\u00e2ncia na fabrica\u00e7\u00e3o de dispositivos \u00f3pticos em materiais dopados com Tb3+<\/sup>\u201d, completa.<\/p>\n

O estudo de vidros dopados com Tb3+<\/sup> na equipe brasileira come\u00e7ou durante a pesquisa de doutorado de Idelma Terra<\/a>, defendida em 2013 pela USP, que visava ao desenvolvimento de materiais para aumentar a efici\u00eancia de c\u00e9lulas solares. A tese foi agraciada com o \u201cPr\u00eamio Vale-Capes de Ci\u00eancia e Sustentabilidade 2014\u201d. O estudo desses materiais continuou no doutorado de Giselly dos Santos Bianchi<\/a>, realizado na UEM e na disserta\u00e7\u00e3o de mestrado de J\u00e9ssica Fabiana Mariano dos Santos<\/a>, defendido em 2014 pela EESC-USP.<\/p>\n

O artigo do Journal of Applied Physics<\/em> veio se agregar a um conjunto de dezenas de papers publicados em peri\u00f3dicos internacionais gerados a partir da colabora\u00e7\u00e3o entre os grupos do IFSC e da UEM, em alguns casos envolvendo tamb\u00e9m outros cientistas do Brasil e do exterior, sobre espectroscopia \u00f3ptica de vidros de aluminato de c\u00e1lcio dopados com \u00edons de terras raras e suas aplica\u00e7\u00f5es em dispositivos emissores de luz.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico com participa\u00e7\u00e3o de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9:\u00a0Mechanisms of optical losses inthe 5D4 and 5D3\u00a0levels in Tb3+ doped low silica calcium aluminosilicate glasses. J. F. M. dos Santos, I. A. A. Terra, N. G. C. Astrath, F. B. Guimar\u00e3es, M. L. Baesso, L. A. […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[697,105,329,694,695,699,693,696,692,698,12,700,225],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3384"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3384"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3384\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4785,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3384\/revisions\/4785"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3384"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3384"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3384"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}