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Type: Dissertação
Title: Síntese e caracterização óptica e estrutural de vidros fosfato co-dopados com nanopartículas de prata e neodímio
Author: Nascimento, Claudia Aline da Silva Marques do
First Advisor: Anjos, Virgílio Carvalho dos
Co-Advisor: Bell, Maria José Valenzuela
Referee Member: Andrade, Acácio Aparecido de Castro
Referee Member: Lima, Carlos Raimundo Andrade
Resumo: Os vidros fosfato destacam-se por sua elevada transmitância óptica, baixa temperatura de fusão, alta capacidade de incorporação de dopantes e excelente estabilidade química. A possibilidade de modificação estrutural por meio de aditivos e co-dopagem com íons de neodímio (Nd³⁺) e nanopartículas de prata (AgNPs) permite o desenvolvimento de materiais com propriedades fotônicas aprimoradas, como maior eficiência de emissão e ampliação da faixa espectral de absorção. Essas características tornam esses vidros promissores para aplicações em lasers de estado sólido, sensores ópticos, conversores fotônicos, dispositivos biomédicos, concentradores solares e revestimentos protetores, evidenciando seu potencial estratégico para o avanço de tecnologias emergentes. Neste estudo, utilizou-se a técnica de têmpera de fusão para sintetizar o vidro de fosfato, com foco na análise das suas propriedades ópticas. A composição dos vidros foi variada em três condições (55 - x - y) NH4H2PO5 + 30Na2O + 10Al2O3 + 5ZnO + xAgNO3 + yNd2O3 com valores de x e y variando nas seguintes condições respectivamente (x: 0,00%; 0,25%; 0,50%; 0,75%; 1,00%; 2,00%. e y: 0,00%; 0,50%). Após a preparação dos vidros, foram realizadas caracterizações por meio das técnicas de espectroscopia no infravermelho médio (MIR), infravermelho próximo (NIR), UV-Vis e luminescência e espectroscopia Raman. Estas análises foram conduzidas para determinar o coeficiente de absorção, a energia da band gap dos materiais e para investigar transferência de energia entre as nanopartículas de prata e os íons de terras raras. A partir dos resultados obtidos com as caracterizações deste vidro este trabalho fundamenta-se na avaliação de possíveis aplicações desses materiais em dispositivos emissores de luz.
Abstract: Phosphate glasses stand out for their high optical transmittance, low melting temperature, high capacity for dopant incorporation, and excellent chemical stability. The possibility of structural modification through additives and co-doping with neodymium ions (Nd³⁺) and silver nanoparticles (AgNPs) enables the development of materials with enhanced photonic properties, such as higher emission efficiency and broader absorption spectral range. These characteristics make these glasses promising for applications in solid-state lasers, optical sensors, photonic converters, biomedical devices, solar concentrators, and protective coatings, highlighting their strategic potential for the advancement of emerging technologies. In this study, the melt-quenching technique was used to synthesize phosphate glass, with a focus on analyzing its optical properties. The glass composition was varied under three conditions: (55 - x - y) NH4H2PO5 + 30Na2O + 10Al2O3 + 5ZnO + xAgNO3 + yNd2O3 with x and y values varying, respectively, as follows: (x: 0,00%; 0,25%; 0,50%; 0,75%; 1,00%; 2,00%. e y: 0,00%; 0,50%). After preparing the glasses, characterizations were performed using mid-infrared (MIR) spectroscopy, near-infrared (NIR) spectroscopy, UV-Vis spectroscopy, luminescence measurements, and Raman spectroscopy. These analyses were conducted to determine the absorption coefficient, the material band gap energy, and to investigate energy transfer between silver nanoparticles and rare-earth ions. The results obtained from these characterizations form the basis of this work, aiming to identify possible applications of these glasses in light-emitting devices.
Keywords: Espectroscopia
Luminescência
Absorção
Raman
Vidro
Luz
Spectroscopy
Luminescence
Absorption
Raman
Glass
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20631
Issue Date: 28-Aug-2025
Appears in Collections:Mestrado em Física (Dissertações)



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