Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rubyan Lucas Santos Piazzetta.pdf: 4250981 bytes, checksum: c1d20c3e7f1d1d4307bef8d9dee045f7 (MD5) Previous issue date: 2015-03-23 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / This work studied tellurite glasses in a ternary system with the TeO2-Li2O-ZnO composition, divided in three groups with 10%, 15% and 20%mol Li2O fixed. For this study, was made the replacement of known TeO2 network former by ZnO. It used the Differential Scanning Calorimetry (DSC), optical absorption in ultraviolet-visible region (UV-VIS), Raman spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR), linear refractive index (n0) measurement and instrumented nanoindentation. The samples were prepared by melt quenching method in the bulk form. DSC results showed that the glass transition temperature (TG) virtually no change in the glass systems, while that there was an increase in the glass stability due to exchange of TeO2 by ZnO especially for 10 and 15% mol Li2O groups. By continuing, the UV-VIS results indicated a gradual increase in the band gap energy which was calculated by Urbach rule; this increased energy as TeO2 was replaced by ZnO, can also be seen as a blue shift. These same results were confirmed by a structural change seen by Raman spectroscopy: with the increased of ZnO, the vibrational modes located at 450 e 659 cm-1 which incorporate trigonal bipyramids of TeO4 are gradually replaced by vibrational modes at 735-760 cm-1 referred the creation of Zn2Te3O8 units. This behavior by Raman spectroscopy is also confirmed by the FTIR results with increased intensity of peaks related to vibrational modes of ZnO molecules. Therefore, it is verified that the addition of ZnO in the system has the property to decrease the amount of NBOs, which in turn decreases the polarizability of the oxide ion of the system and increases the band gap energy. Lastly, the increase in the band gap values and, Raman and DSC results showed that this glassy system acquires considerable glass stability, has good transmittance in the ultraviolet and visible regions, and thus appears as a promising candidate for host ions optically active. / Esta dissertação teve por objetivo estudar os vidros teluretos em um sistema ternário com composição TeO2-Li2O-ZnO, separados em três grupos com concentração fixa de 10%, 15% e 20% em mol de Li2O com a respectiva substituição do conhecido formador de rede TeO2 por ZnO. Tal estudo agregou as técnicas de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), absorção óptica na região do ultravioleta-visível (UV-VIS), espectroscopia Raman, infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), medidas de índice de refração linear (n0) e nanoindentação instrumentada. As amostras foram preparadas pelo método de melt quenching e obtidas na forma de bulk. Por meio dos resultados de DSC verificou-se que a temperatura de transição vítrea (TG) fica praticamente inalterada nesse sistema vítreo, enquanto que existe um aumento expressivo da estabilidade vítrea com a troca de TeO2 por ZnO, principalmente para os grupos com 10 e 15% em mol de Li2O. Já os resultados de UV-VIS mostraram um aumento gradual na energia de band gap, a qual foi calculada utilizando a Regra de Urbach. Esse aumento de energia, à medida que TeO2 era substituído por ZnO, também pode ser visto como um blue shift (deslocamento para o azul). Esse aumento de band gap foi confirmado por uma mudança estrutural vista por espectroscopia Raman: com o aumento na concentração de ZnO, os modos vibracionais localizados em 450 e 659 cm-1 que incorporam bipirâmides trigonais de TeO4 passam a ser gradualmente substituídos por modos vibracionais em 735-760 cm-1 que se referem a criação de unidades Zn2Te3O8. Esse comportamento por espectroscopia Raman também é confirmado através dos resultados de FTIR com aumento da intensidade dos picos relacionados a modos vibracionais de moléculas ZnO. É verificado assim que a adição de ZnO ao sistema tem a propriedade de diminuir a quantidade de NBOs, o que por sua vez, diminui a polarizabilidade do íon óxido do sistema e aumenta a energia de band gap. Com isto, o aumento nos valores de band gap e os resultados de DSC e Raman mostraram que esse sistema vítreo adquire considerável estabilidade vítrea, tem boa transmitância nas regiões do ultravioleta e visível e, assim, se mostra como um promissor candidato para hospedeiro de íons opticamente ativos.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joao Luiz Gomes Junior.pdf: 5004861 bytes, checksum: 0e45ece35c737cce76186e1babb5e257 (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / In this work, the correlation between the structural morphology with thermal, optical and mechanical properties of (1 – x – y)TeO2-xLi2O-yMoO3 glasses was studied. The analysis was divided into three sets of samples, varying according to the composition for technique. The results reveal different behaviors for each set vitreous stabilities. The Raman spectroscopy and FTIR results showed a similar structural change between each set with decrease NBOs and new peaks position. The Raman and FTIR spectra results showed that with increasing content x and y, concomitantly, occur the conversion of TeO4 to TeO3+1 units, then, in addition to TeO3 units. Furthermore occurs change coordination in the structural units Mo atoms 4 to 6 and these structural changes. Li addition causes these structural changes. This fact confirmed by the Band Gap energy values, which increase with the increase of x and y, it decreases the optical basicity and refractive index values. By optical absorption measurements determined the Band Gap energy values of all samples. It was concluded that occur direct transitions allowed in all sets. The behavior of increasing Band Gap values and decreasing Optical basicity confirmed the decreasing in the NBO content leading to an indication of a more polymerized network for a variation of x mol%. Finally the behaviors elastic modulus and hardness, which shows decreased stiffness of the material with the incorporation of Li2O and MoO3 concomitantly, is presented. x / Este trabalho apresenta as correlações entre a morfologia estrutural e as propriedades térmicas, ópticas e mecânicas nos vidros (1 – x – y)TeO2 – xLi2O – yMoO3. Dividiram-se as análises em três conjuntos de amostras, de acordo com variação da composição, para cada técnica utilizada. Os resultados revelam diferentes comportamentos de estabilidades vítreas para cada conjunto. As medidas por espectroscopia de Raman e FTIR mostram mudanças estruturais similares entre cada conjunto com diminuição dos NBOs e novas posições de picos. Os resultados de Raman e FTIR mostram que com o aumento em conteúdo x e y ocorre a transformação de unidades TeO4 para TeO3 + 1 e, em seguida, para TeO3 além disso ocorre a mudança de coordenação do átomo de Mo de 4 para 6 e estas alterações estruturais têm sido relacionados com a adição de átomos de Li. Este fato é confirmado pelos valores de energia de Band Gap, que aumentam com o incremento de x e y, e diminuição dos valores de basicidade óptica e índice de refração. As energias de Band Gap, para todas as amostras, foram determinadas por medidas de absorção óptica na região do Ultravioleta. Foi concluído que ocorrem transições diretas permitidas em todos os conjuntos. E por fim apresenta-se os comportamentos de dureza e Módulo elástico, o que revela diminuição da rigidez do material com a incorporação de Li2O e MoO3 concomitantemente.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson Goncalves.pdf: 4030302 bytes, checksum: 6c04b9e37c0aaf5b0f1e9c3ecb66a216 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / In this work were studied the tellurite glasses of the glass system (100-x-y)TeO2-yLi2O-xBaO obtained by melt quenching method and characterized by techniques X-Ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Raman Spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), UV-Vis Spectroscopy, linear refractive index and density measurements. The results of DRX measurements allowed classifying the samples with a standard characteristic diffraction amorphous structures. The DSC results show that the samples located close to the center of the glass-forming region have the highest values for the thermal stability, these being greater than 100 °C. Results of Raman spectroscopy show that there is a decrease in the connectivity of the network glass formed and of the TeO4 units with decreasing amount of tellurium. The units of TeO3+1 show an increase while for TeO3 units there is not a well defined behavior. The FTIR results show a decrease in TeO4 units and increase in TeO3 units with decreasing amount of tellurium. The Band Gap (Eg) energy values obtained are in agreement with those found in the literature for tellurite glasses. The results also indicate that electronic transitions that occur are of the type permitted indirect, still being observed an increase in Eg values as tellurium replaced. The structural changes create Non Bridging Oxygen (NBO), but the connection between the NBO and Te atoms is weak, which do not influence in Eg behavior. This influence starts to be strong above a certain value of BaO content (which depends on the Li2O content). While these values to the energy band gap increase, the values of the linear refractive index decreases, agreeing with what is presented in the literature. For polarizability ion oxide, only the samples with 5% Li2O shows behavior consistent with what is reported in the literature, inversely proportional to the Band Gap values and proportional to the refractive index. / Neste trabalho foram estudados os vidros teluretos do sistema vítreo (100-x-y)TeO2-yLi2O-xBaO obtidos pelo método de melt quenching e caracterizados pelas técnicas de Difração de Raios X (DRX), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Espectroscopia Raman, Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia UV-Vis, medidas de índice de refração linear e densidade. Os resultados das medidas de DRX permitiram classificar as amostras que apresentavam um padrão de difração característico de estruturas amorfas. Os resultados de DSC mostraram que as amostras localizadas próximas ao centro da região de formação vítrea apresentaram os maiores valores para a estabilidade térmica, sendo estes maiores que 100 °C. Os resultados de espectroscopia Raman mostraram que ocorre uma diminuição na conectividade da rede vítrea formada e das unidades de TeO4 com a diminuição da quantidade de telúrio. As unidades de TeO3+1 apresentaram um aumento, enquanto que para as unidades de TeO3 não há um comportamento bem definido. Os resultados de FTIR mostraram uma diminuição nas unidades de TeO4 e um aumento nas unidades de TeO3 com a diminuição da quantidade de telúrio. Os valores de energia de Band Gap (Eg) obtidos estão de acordo com os encontrados na literatura para vidros teluretos. Os resultados também indicam que as transições eletrônicas que ocorrem são do tipo permitida indireta, sendo observado ainda um aumento nos valores de Eg à medida que o telúrio é substituído. As modificações estruturais que ocorreram criam oxigênios não ligados (NBO – non-bridging-oxygen), mas os mesmos são fracamente conectados aos átomos de Te, não influenciando tanto nos valores de Eg até certa quantidade de BaO (que depende da quantidade de Li2O). Enquanto estes valores para a energia de Band Gap aumentam, os valores para o índice de refração linear diminuem, concordando com o que é apresentado pela literatura. Para a polarizabilidade do íon óxido, apenas as amostras com 5% de Li2O apresentaram comportamento coerente com o que é reportado na literatura, sendo inversamente proporcional ao Band Gap e proporcional ao índice de refração.