Submitted by MAÍRA OLIVEIRA RESENDE null (maira.resende@hotmail.com) on 2017-04-18T12:02:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_CORRIGIDA-FINAL (2).pdf: 4558595 bytes, checksum: 8caec05aa372d60dfb2576f04343fb0b (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-18T12:37:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 resende_mo_me_araiq_par.pdf: 1248404 bytes, checksum: 3b0c0a72a0cb7d619a82160c0e4cf932 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T12:37:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resende_mo_me_araiq_par.pdf: 1248404 bytes, checksum: 3b0c0a72a0cb7d619a82160c0e4cf932 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / Filmes finos vítreos de calcogenetos (ChG) com adição de Ag são materiais atraentes, devido a suas importantes aplicações em óptica, optoeletrônica, química e biologia. Neste trabalho foi estudada a influência da adição de prata nas propriedades estruturais e dos fenômenos fotoinduzidos em filmes vítreos calcogenetos à base de sulfeto de arsênio. Os filmes foram depositados em lâminas de vidro pela técnica de dupla evaporação sob vácuo. Grande ênfase foi dada ao sistema Ag(x)-As40 S60 (x = 0, 15, 25, 50%). Os espectros de transmitância medidos por um espectrômetro UV/Vis/NIR, foram utilizados para a determinação de alguns parâmetros como o índice de refração utilizando o programa PARAV. Verificou-se a variação do índice de refração com a variação da concentração de enxofre e prata nos filmes. A borda de absorção dos filmes foi calculada a partir do PARAV, na qual observou-se que com o aumento da concentração de prata as energias das bordas de absorção dos filmes diminuem de 2,25 eV para 1,55 eV com 0 a 50 mol% de Ag, respectivamente. A estrutura molecular dos filmes foi elucidada por espectroscopia Raman, sugerindo que a adição de Ag à matriz vítrea induz a quebra de anéis de enxofre e de pontes dissulfeto favorecendo a criação de ligações Ag-S em unidades piramidais AgS3, bem como a formação de ligações As-As em moléculas As4S4. Os fenômenos fotoinduzidos foram estudados em função das composições dos filmes de acordo com a irradiação de um laser de estado sólido com comprimento de onda de 457 nm. Resultados sobre a variação dos índices de refração e dos coeficientes de absorção dos filmes antes e após a irradiação foram obtidos através dos espectros de transmitância, onde foi observado um aumento no índice de refração e uma diminuição da energia da borda de absorção o que caracteriza o fenômeno de fotoexpansão, devido a um aumento no volume da região irradiada, e fotoescurescimento, caracterizado por um deslocamento da borda de absorção para maiores comprimentos de onda. Sabendo que os filmes são fotossensíveis, foram gravadas redes de difração utilizando duas metodologias: com irradiação direta com um laser no estado sólido, na qual a amostra foi coberta por uma máscara e usando um espelho de Lloyd. A topografia das regiões expostas à irradiação laser foi analisada por Microscopia de Força atômica e Perfilometria, o que nos permitiu identificar a fotoexpansão nos filmes e constatar a formação das redes de difração. / Thin films based on chalcogenide glasses (ChG) with addition of Ag are attractive materials, due to its important applications in optics, optoelectronics, chemistry, and biology. In this work the influence of the addition of silver on the structural and photosensitive properties of arsenic sulfide based chalcogenide glass films was studied. Thin films were deposited on glass slides by co-evaporation technique under vacuum. A major emphasis was done on the Ag(x)-As40 S60 (x = 0, 15, 25, 50%) system. Optical transmission spectra, measured by using a UV/VIS/NIR spectrometer, were used to determine some parameters, such as the refractive index using the PARAV software. Changes in the refractive index were verified as a function of the concentration of sulfur and silver in the films. Optical band gaps of the films were calculated from the PARAV, in which it was observed that the increase of the silver concentration from 0 to 50 mol% of Ag shifts the band gap of the films from 2.25 eV to 1.55 eV. The molecular structure of the films was studied by Raman spectroscopy, suggesting that addition of Ag to the vitreous matrix induces the rupture of disulfide bonds into the sulfur rings favoring the creation of S-Ag bonds in AgS3 pyramidal units and the formation of As-As bonds in As4S4 molecules. The photoinduced phenomena were studied as a function of the compositions of the films using a solid state laser with wavelength of 457 nm. Changes in the refractive indices and in the absorption coefficients of the films, before and after irradiation, were obtained through the transmission spectra. It was observed an increasing of the refractive index and a reduction in the band gap energy. Such changes are characteristic of photoexpansion phenomenon, due to an increase in the volume of the irradiated region and photodarkening characterized by a red shift of the absorption edge. Based on the photosensitive properties of the films, diffraction gratings were recorded on the film surface using a mask over the sample and also by holographic method using a Lloyd mirror. After analysis of the topography of the films was possible to identify the the photoexpansion and to confirm the formation of the grating.

Realizamos a caracterização elétrica de alexandrita (BeAl2O4:Cr3+), formas sintética e natural, através de medidas de Corrente de Despolarização Termicamente Estimulada (CDTE). Obtivemos evidências conclusivas do fenômeno de relaxação dipolar em ambos os tipos de amostra, e que as cwas experimentais devem ser ajustadas por urna distribuição contínua dos parârnetros de relaxação. Para a amostra sintética a banda de CDTE está centralizada em tomo de 179K e para as naturais em 187 a 195K. Utilizando o método de Havriliak-Negarni são necessárias duas distribuições continuas de Ea e &#9640 para ajustar as curvas experimentais, sendo que uma delas, em torno de 177 K, com Ea &#8773 0,56 e &#9640 &#8773 1,2x10-14s sente em ambos os tipos de amostras. As bandas de CDTE são atribuídas a dipolos do tipo impureza-vacância de oxigênio ou a deformação local da estrutura causada pela diferença de raio iônico entre os íons Cr3+ (0,615 &#197) e A13+(0,535 &#197). Também realizamos medidas de CDTE fotoinduzidas, onde as amostras são irradiadas com um laser sintonizado em comprimentos de onda entre 3373 e 676,4nm. Verificamos que as bandas de CDTE podem ser \"destruídas\" ou \"criadas\" com a incidência de luz com diferentes condições iniciais de polarização. Para ajudar a interpretação dos resultados de CDTE nós usamos outras técnicas de caracterização, tais como Absorção Óptica, Luminescência, Difração de Raios X e micro análises de EDX e WDX. Todas estas técnicas foram também aplicadas às amostras naturais após tratamentos térmicos consecutivos / We have done electrical characterization of natural and synthet ic alexandrite (BeAl2O4:Cr3+), usimg the thermally stimulated depolarization current (TSDC) technique. We have obtained conclusive evidences of dipole relaxation in both kinds of samples. Besides, the experimental data must be fitted by a continuous distribution of relaxation parameters. For the synthetic sample, TSDC band has a peak about 179K and for natural samples, TSDC bands have peaks about 187K at 195K. Using Havriliak-Negami method, we need two continuous distributions of activation energy (Ea) and relaxation time constant (&#9640) to fit experimental data. One of these two curves, centered at 177K, is present for both kinds of sarnples and has Ea &#8773 0,56 e &#9640 &#8773 1,2x10-14s. T SDC bands are attributed to impurity-oxygen vacancy dipoles or local structure deforrnation caused by the dserence between ionic radius of Cr3+ (0,615 &#197) and A13+(0,535 &#197) ions. We have also carried out photo-induced TSDC, where sarnples are irradiated with a tunable laser with wavelength fiom 337.5nm to 676.5nm. We have observed that TSDC bands rnay be destroyed or created with illumination fiom daerent polarization conditions. To help the interpretation of TSDC results we have used other techniques of characterization such as optical absorption, luminescence, X-ray difliaction, besides EDX and WDX rnicroanalyses. All of these techniques were also applied to natural samples afier consecutive annealing

Realizamos a caracterização elétrica de alexandrita (BeAl2O4:Cr3+), formas sintética e natural, através de medidas de Corrente de Despolarização Termicamente Estimulada (CDTE). Obtivemos evidências conclusivas do fenômeno de relaxação dipolar em ambos os tipos de amostra, e que as cwas experimentais devem ser ajustadas por urna distribuição contínua dos parârnetros de relaxação. Para a amostra sintética a banda de CDTE está centralizada em tomo de 179K e para as naturais em 187 a 195K. Utilizando o método de Havriliak-Negarni são necessárias duas distribuições continuas de Ea e &#9640 para ajustar as curvas experimentais, sendo que uma delas, em torno de 177 K, com Ea &#8773 0,56 e &#9640 &#8773 1,2x10-14s sente em ambos os tipos de amostras. As bandas de CDTE são atribuídas a dipolos do tipo impureza-vacância de oxigênio ou a deformação local da estrutura causada pela diferença de raio iônico entre os íons Cr3+ (0,615 &#197) e A13+(0,535 &#197). Também realizamos medidas de CDTE fotoinduzidas, onde as amostras são irradiadas com um laser sintonizado em comprimentos de onda entre 3373 e 676,4nm. Verificamos que as bandas de CDTE podem ser \"destruídas\" ou \"criadas\" com a incidência de luz com diferentes condições iniciais de polarização. Para ajudar a interpretação dos resultados de CDTE nós usamos outras técnicas de caracterização, tais como Absorção Óptica, Luminescência, Difração de Raios X e micro análises de EDX e WDX. Todas estas técnicas foram também aplicadas às amostras naturais após tratamentos térmicos consecutivos / We have done electrical characterization of natural and synthet ic alexandrite (BeAl2O4:Cr3+), usimg the thermally stimulated depolarization current (TSDC) technique. We have obtained conclusive evidences of dipole relaxation in both kinds of samples. Besides, the experimental data must be fitted by a continuous distribution of relaxation parameters. For the synthetic sample, TSDC band has a peak about 179K and for natural samples, TSDC bands have peaks about 187K at 195K. Using Havriliak-Negami method, we need two continuous distributions of activation energy (Ea) and relaxation time constant (&#9640) to fit experimental data. One of these two curves, centered at 177K, is present for both kinds of sarnples and has Ea &#8773 0,56 e &#9640 &#8773 1,2x10-14s. T SDC bands are attributed to impurity-oxygen vacancy dipoles or local structure deforrnation caused by the dserence between ionic radius of Cr3+ (0,615 &#197) and A13+(0,535 &#197) ions. We have also carried out photo-induced TSDC, where sarnples are irradiated with a tunable laser with wavelength fiom 337.5nm to 676.5nm. We have observed that TSDC bands rnay be destroyed or created with illumination fiom daerent polarization conditions. To help the interpretation of TSDC results we have used other techniques of characterization such as optical absorption, luminescence, X-ray difliaction, besides EDX and WDX rnicroanalyses. All of these techniques were also applied to natural samples afier consecutive annealing