Otimização do processo de síntese de YbAG:Er:Mo pelo método de SCS para a utilização em termometria remota

Abstract

Este trabalho teve como objetivo o estudo e otimização dos principais parâmetros influenciadores do processo de síntese da granada de itérbio e alumínio (YbAG) codopada com érbio e molibdénio usando o método de autocombustão em solução (SCS). O estudo de otimização consistiu na variação controlada de parâmetros como a homogeneidade da solução, formas de aquecimento e os processos de tratamento térmico de forma a identificar o processo que produziu as amostras com a melhor emissão upconversion. Posteriormente com o objetivo de entender a diferença estrutural entre as amostras com boa e má emissão foi usada a técnica de difração de raios-X. Numa segunda fase foi feita uma caracterização termo-ótica da melhor amostra com o objetivo de estudar o seu comportamento como sensor de temperatura, com base no método da razão das intensidades de emissão de dois níveis energéticos termicamente acoplados. Como resultado deste estudo desenvolveu-se uma metodologia de sintese por SCS que permitiu aumentar a intensidade da emissão estudada de forma reprodutível. O material sintetizado permitiu ainda aumentar a sensibilidade da medida da temperatura, pelo método referido, ainda que numa gama de temperaturas mais estreita, relativamente ao reportado num trabalho anterior sobre o mesmo material/processo de síntese. Verificou-se ainda que, devido ao proceso de síntese desenvolvido, o material não apresentava uma fase pura de YbAG:Er:Mo.

This thesis had to propose the study and optimization of the main parameters that influence the synthesis process of ytterbium and aluminum grenade (YbAG) codoped with erbium and molybdenum using a method of auto combustion in solution (SCS).The optimization study consisted in a controlled variation of parameters as the homogeneity of the solution, ways of heating and processes of thermal treatment in a way to identity the process that that generated samples with the best upconversion. Posteriorly, with the intuit of understanding the structural difference between the samples with good and bad emission, it was used the technique of X-ray diffraction. In the second phase it was made a thermo-optic characterization of the best sample with the porpoise of studying its behavior as a sensor at temperature, based on the ratio of the emission intensities of two thermally coupled energy levels. As a result of those study, the synthesis mythology by scs was developed, which allowed to increase the intensity of the studied emission in a reproducible way. The synthesized material also allowed to increase the sensitivity of the temperature measurement by the above method, albeit at a narrower temperature range, than that reported in prior work on the same material/synthesis process. It was further found that, due to the developed synthesis process, the material did not have a pure YbAG: Er: Mo phase.