Emissões UV em diamantes naturais

Abstract

Nesta tese são estudados centros ópticos que aparecem na região UV do espectro electromagnético de um diamante natural tipo Ia. Longe de pretender ser um estudo pormenorizado e exaustivo desses centros ópticos, esta tese visa fundamentalmente o aprofundamento e respectiva aplicação de conhecimentos adquiridos ao longo da licenciatura e inestrado. No primeiro capítulo desta tese é apresentada uma descrição das principais propriedades fisicas dos diamantes, assim como a sua classificação. No segundo capítulo é feita a caracterização e distinção de defeitos e centros ópticos em diamantes. É ainda apresentada uma descrição da absorção e emissão da luz em centros ópticos, assim como uma breve enumeração dos principais centros ópticos observados em diamante. O tema principal do terceiro capítulo refere-se à interacção electrão-fonão. Neste capítulo são apresentadas algumas considerações teóricas e feitas aproximações que permitem explicar a forma como a luz se comporta em centros ópticos de um material cristalino. As técnicas experimentais de espectroscopia óptica utilizadas nesta tese são apresentadas no quarto capítulo. Aqui descrevemos o equipamento e os esquemas das montagens experimentais utilizadas em absorção e luminescência. No final do capítulo é feita uma descrição do efeito Raman, assim como do equipamento utilizado na obtenção dos respectivos espectros. No quinto e último capítulo são apresentados os dados e feita a análise dos resultados experimentais obtidos a partir das técnicas experimentais descritas no quarto capítulo. Começamos pelo estudo Raman do cristal, pois este permitiu confirmar que o diamante utilizado nos estudos é pouco homogéneo. Seguidamente, é feito o estudo da luminescência com o comprimento de onda de excitação e com a temperatura. Os resultados desses espectros Emissões UV em diamantes naturais vi Sumário levou-nos a obter a reconstrução das bandas vibrónicas dos centros ópticos em estudo. Além destes espectros, são ainda apresentados espectros de absorção e resolvidos no tempo, tendo estes últimos provado que os centros em causa têm um tempo de vida muito curto. Por último, são apresentadas as principais conclusões dos estudos efectuados e sugerem-se trabalhos futuros para melhor conhecimento dos centros ópticos estudados durante esta tese.