Armadilhamento duplo de átomos neutros constitui um dos avanços mais recentes no estudo de colisões frias. Obtivemos experimentalmente as taxas de perda devido a interação de espécies alcalinas mistas (Cs/Rb). Utilizamos uma armadilha magneto-óptica mista operando com feixes de alta intensidade permitindo o resfriamento e confinamento das amostras com sucesso. Esse trabalho apresenta-se de forma relevante pois corresponde a primeira etapa para o estudo do processo de formação de moléculas frias heteronucleares. Uma comparação entre duas técnicas de monitoramento dos processos de carga de átomos foi realizada. Os resultados tanto qualitativamente como quantitativamente foram satisfatórios. Determinamos as taxas de perda, de interesse e analisamos essas taxas considerando a proporção entre as massas dos átomos envolvidos e enfocando o efeito causado pela diferença de massa entre eles concluindo assim o objetivo principal dessa dissertação. / Double trapping of neutral atoms is one of the most recent advances in the study of collisions cold. Experimentally obtained the rates of loss due to the interaction of species alkaline mixed (Cs / Rb). We use a magneto-optical trap mixed operating with beams of high intensity allowing the cooling and containment of the samples successfully. This work is so important because it represents the first step to study the process of formation of molecules heteronucleares cold. A comparison between two techniques of monitoring procedures for cargo of atoms was performed. The results both qualitatively and quantitatively were satisfactory. And the rates of loss of interest and analyze the rates considering the ratio between the masses of atoms involved and focusing on the effect caused by the difference of mass between them thus completing the main objective of this dissertation.

Submitted by ELAINE CRISTINA MUNIZ null (elainecris7@yahoo.com.br) on 2016-03-11T12:09:12Z No. of bitstreams: 1 ELAINE CRISTINA MUNIZ-tese.pdf: 10917322 bytes, checksum: bd6553f5a382221f4d18db6600416bcb (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-03-14T18:09:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 muniz_ec_dr_araiq_par.pdf: 726928 bytes, checksum: c405502c64aca6bda28f96dbbfbca30f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T18:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 muniz_ec_dr_araiq_par.pdf: 726928 bytes, checksum: c405502c64aca6bda28f96dbbfbca30f (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Materiais luminescentes despertam grande interesse nas pesquisas devido à variedade de aplicações, podendo ser empregados em displays eletrônicos, lâmpadas fluorescentes e diodos emissores de luz, por exemplo. Neste contexto, os íons lantanídeos trivalentes são destaque pois apresentam propriedades luminescentes únicas como alta pureza de cor, tempo de vida de nano a milissegundos e linhas de emissão definidas e estreitas provenientes de transições intraconfiguracionais 4f-4f. No entanto, devida à natureza proibida dessas transições, os íons lantanídeos apresentam baixa absortividade molar. Para suprir essa deficiência, pode ser realizada a coordenação destes íons com bons grupos cromóforos capazes de transferir energia para os níveis 4f dos lantanídeos. Outra estratégia para melhorar as propriedades luminescentes de materiais é através da combinação e/ou dopagem utilizando diferentes lantanídeos, o que pode resultar na emissão de ambos os íons ou na emissão preferencial de um deles por meio de processos de transferência de energia. Espécies bimetálicas heteronucleares e polímeros de coordenação porosos (Metal Organic Frameworks, MOFs) se destacam neste cenário. Neste trabalho foram estudadas quatro séries de compostos bimetálicos heteronucleares utilizando succinato de sódio e ácido 3,5-dicarbóxipirazolico como ligantes e variando a razão entre dois íons lantanídeos distintos, Gd3+:Eu3+, Gd3+:Tb3+, Dy3+:Eu3+ e Eu3+:Tb3+. Os compostos obtidos foram caracterizados por difração de raios X de monocristal e de pó, espectroscopia na região do IV, análise térmica, espectroscopia de reflectância difusa, espectroscopia de fotoluminescência com excitação UV, luminescência com excitação por raios X e microscopia eletrônica de varredura associada à espectroscopia por energia dispersiva. Os complexos apresentaram interessantes propriedades luminescentes. Para as séries de compostos contendo íons Gd3+, quanto maior a quantidade de Gd3+, maior a intensidade da banda relativa à transferência de carga do ligante para o metal, indicando que os íons Gd3+ possuem um papel importante no mecanismo de transferência de energia do ligante para os lantanídeos emissores. Foram calculados os parâmetros de intensidade, as taxas de decaimento radiativo e não-radiativo e a eficiência quântica para a série Gd3+:Eu3+, que apresentaram baixa eficiência quântica, devido principalmente à supressão da luminescência pelas moléculas de água presente na estrutura. Os compostos da série Dy3+:Eu3+ não apresentam transferência de energia entre os lantanídeos e só foi possível observar a emissão dos dois íons ao mesmo tempo quando a excitação é realizada no ligante ou quando se utilizou raios X para a excitação. Já na série Eu3+:Tb3+, observou-se transferência de energia apenas dos íons Tb3+ para os íons Eu3+. O oposto não foi verificado. Os espectros de emissão dessa série registrados em diferentes temperaturas mostram que os compostos Eu3+:Tb3+ possuem potencialidade para aplicação como termômetro molecular na faixa de temperatura entre -80 e 25°C. Foram realizadas três sínteses diferentes para preparação dos MOFs. Os compostos obtidos apresentam intensidade de emissão e eficiência quântica elevadas. Além disso, a estabilidade térmica dos compostos é evidência de que os compostos obtidos podem ser de fato MOFs. / Luminescent materials attract interest in research due to the diversity of applications. These materials can be used at electronic displays, fluorescent lamps and light emitting diodes, for example. In this context, trivalent lanthanide ions are interesting because of their unique luminescent properties like high color purity, nano to milliseconds lifetime and narrow emission lines from 4f-4f transitions. However, because of the nature of forbidden 4f-4f transitions, lanthanide ions have low molar absorptivity. To supply this deficiency, the lanthanide ions can be coordinated to chromophore groups, capable of transfer energy to the 4f levels of lanthanides. It is also possible to improve the luminescent properties of materials by combining different lanthanides, which can result in the emission of both ions or in the preferential emission of one of them by energy transfer processes. Bimetallic heteronuclear complexes and metal organic frameworks (MOFs) are interesting in this context. In this work, four bimetallic heteronuclear compounds series with sodium succinate and 3,5- dicarboxypyrazolate ligands were prepared with different lanthanides ratio, Gd3+:Eu3+ , Gd3+:Tb3+, Dy3+:Eu3+ e Eu3+:Tb3+ . The compounds were characterized by single crystal and powder X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, thermal analysis, UV-Vis spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, X-ray excited optical luminescence and field emission gun-scanning electron microscopy, with energy dispersive X-ray spectroscopy. The complexes present interesting luminescent properties. In Gd3+ compounds series, by increasing the amount of Gd3+ ions in the sample, the intensity of the relative charge transfer band also increases, indicating that the Gd3+ ions play an important role in the energy transfer mechanism from ligands to the lanthanides. The intensity parameters, the radiative and non-radiative decay rates and the quantum efficiency were calculated to Gd3+:Eu3+ series, which showed low quantum efficiency due to luminescence quenching by water molecules in the structure. The Dy3+:Eu3+ compounds does not show energy transfer between the lanthanides ions and the emission from both ions was observed simultaneously only under excitation at the ligand absorption or under X-rays excitation. In the Eu3+:Tb3+ series, the energy transfer was observed only from Tb3+ ions to the Eu3+ ions. The opposite was not verified. The emission spectra of the Eu3+:Tb3+ compound recorded at different temperatures show that this series compounds present potential to be applied as molecular thermometer in the range of -80 to 25 °C. Three different syntheses were performed to prepare MOFs. The obtained compounds exhibit high emission intensity and good quantum efficiency. Furthermore, the thermal stability of the compounds is evidence to propose that the obtained compounds is indeed MOFs. / CNPq: 141262/2012-5

Armadilhamento duplo de átomos neutros constitui um dos avanços mais recentes no estudo de colisões frias. Obtivemos experimentalmente as taxas de perda devido a interação de espécies alcalinas mistas (Cs/Rb). Utilizamos uma armadilha magneto-óptica mista operando com feixes de alta intensidade permitindo o resfriamento e confinamento das amostras com sucesso. Esse trabalho apresenta-se de forma relevante pois corresponde a primeira etapa para o estudo do processo de formação de moléculas frias heteronucleares. Uma comparação entre duas técnicas de monitoramento dos processos de carga de átomos foi realizada. Os resultados tanto qualitativamente como quantitativamente foram satisfatórios. Determinamos as taxas de perda, de interesse e analisamos essas taxas considerando a proporção entre as massas dos átomos envolvidos e enfocando o efeito causado pela diferença de massa entre eles concluindo assim o objetivo principal dessa dissertação. / Double trapping of neutral atoms is one of the most recent advances in the study of collisions cold. Experimentally obtained the rates of loss due to the interaction of species alkaline mixed (Cs / Rb). We use a magneto-optical trap mixed operating with beams of high intensity allowing the cooling and containment of the samples successfully. This work is so important because it represents the first step to study the process of formation of molecules heteronucleares cold. A comparison between two techniques of monitoring procedures for cargo of atoms was performed. The results both qualitatively and quantitatively were satisfactory. And the rates of loss of interest and analyze the rates considering the ratio between the masses of atoms involved and focusing on the effect caused by the difference of mass between them thus completing the main objective of this dissertation.

Uma análise dos processos colisionais homonucleares e heteronucleares, responsáveis por perdas em uma armadilha magneto-óptica, foi realizada neste trabalho. Resultados experimentais inéditos para as taxas de perdas, no sistema Rb-Cs, foram obtidos. Os dados experimentais em conjunto com os resultados do modelo sugerem que o processo de escape radiativo é dominante. O modelo utilizado é muito sensível à profundidade da armadilha, a qual depende de outros parâmetros (intensidade, dessintonia, gradiente de campo magnético, etc.). A colaboração com pesquisadores italianos possibilitou uma análise mais detalhada das taxas de perdas heteronucleares em outras regiões de intensidade. Estudamos a dependência das taxas heteronucleares com a razão das massas do par atômico, e uma razoável concordância foi observada. O estudo de processos colisionais em armadilhas magneto-ópticas é importante na obtenção do condensado de BoseEinstein com duas espécies atômicas distintas, e também em experiências de espectroscopia fotoassociativa. / In this work, we had investigated the heteronuclear trap loss rate in a two-species Rb-Cs magneto-optical trap. The experimental results suggest that radiative escape is the main collisional process responsible for heteronuclear losses. An addapted Gallagher - Pritchard model is compared with the data. The model is very sensitive to the trap depth, which depends on the trap parameters (intensity, detuning, magnetic - field gradient, etc.) This observation is also supported by experimental results from a Pisa\' group. We have compared experimental of heteronuclear rates as a function of the masses ratio of the atomic pair with the model, and a reasonable agreement is observed. These studies are relevant for high resolution atomic / molecular spectroscopy, and for the production of mixed - species Bose-Einstein condensates.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work describes the synthesis and structural analysis of different kinds of tellurium based compounds, depicting the preparation of zwitterions, coordination polymers and also heteronuclear complexes, using 4-ditellurobispyridine (4) and N , N , N , N -tetraethyl-N,N -pyridine-2,6-dicarbonyl-bis(thiourea) (12) as starting materials. These ligands are able to form complexes with tellurium allowing the simultaneous coordination of transition metals, producing novel compounds. The materials were characterized by single crystal X-ray diffraction, vibrational spectroscopy and 1H and 125Te nuclear magnetic resonance (when applicable). The methodology using the ligand 12 provided the preparation of three different classes of compounds: complexes with inorganic tellurium, complexes with organic derivatives of tellurium and tellurium based complexes with transition metals. The later ones are the most interesting owing the selectivity of the ligand, that coordinates to tellurium just with the softer site (sulfur atom), leaving the other donor atoms free to coordinate to another metallic center. / Este trabalho apresenta a síntese e a análise estrutural de diferentes classes de complexos derivados de telúrio, com a obtenção de zwitterions, polímeros de coordenação, e também, complexos heteronucleares, a partir de ditelureto de bis-4-piridila (4) e do ligante N , N , N , N -tetraetil-N,N -piridina-2,6- dicarbonil-bis(tioureia) (12). Os ligantes utilizados neste trabalho são capazes de formar complexos com telúrio permitindo a coordenação simultânea de metais de transição, de tal modo que as metodologias de síntese empregadas são capazes de fornecer compostos inéditos na literatura. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X em monocristal, espectroscopia no infravermelho, análise elementar, e ressonância magnética nuclear de 1H e de 125Te nos exemplos em que as técnicas são aplicáveis. As metodologias envolvendo o ligante 12 permitiram a obtenção de três classes distintas de compostos: complexos com telúrio inorgânico, com derivados orgânicos de telúrio e complexos em combinação com metais de transição. Os complexos envolvendo metais de transição têm especial destaque, pois o ligante 12 mostrou excelente seletividade, ocorrendo a coordenação ao átomo de telúrio exclusivamente pelo sítio macio (átomo de enxofre), deixando os outros sítios doadores livres para coordenação com outro centro metálico.

Uma análise dos processos colisionais homonucleares e heteronucleares, responsáveis por perdas em uma armadilha magneto-óptica, foi realizada neste trabalho. Resultados experimentais inéditos para as taxas de perdas, no sistema Rb-Cs, foram obtidos. Os dados experimentais em conjunto com os resultados do modelo sugerem que o processo de escape radiativo é dominante. O modelo utilizado é muito sensível à profundidade da armadilha, a qual depende de outros parâmetros (intensidade, dessintonia, gradiente de campo magnético, etc.). A colaboração com pesquisadores italianos possibilitou uma análise mais detalhada das taxas de perdas heteronucleares em outras regiões de intensidade. Estudamos a dependência das taxas heteronucleares com a razão das massas do par atômico, e uma razoável concordância foi observada. O estudo de processos colisionais em armadilhas magneto-ópticas é importante na obtenção do condensado de BoseEinstein com duas espécies atômicas distintas, e também em experiências de espectroscopia fotoassociativa. / In this work, we had investigated the heteronuclear trap loss rate in a two-species Rb-Cs magneto-optical trap. The experimental results suggest that radiative escape is the main collisional process responsible for heteronuclear losses. An addapted Gallagher - Pritchard model is compared with the data. The model is very sensitive to the trap depth, which depends on the trap parameters (intensity, detuning, magnetic - field gradient, etc.) This observation is also supported by experimental results from a Pisa\' group. We have compared experimental of heteronuclear rates as a function of the masses ratio of the atomic pair with the model, and a reasonable agreement is observed. These studies are relevant for high resolution atomic / molecular spectroscopy, and for the production of mixed - species Bose-Einstein condensates.

Nesta dissertação é apresentado um estudo dos compostos Li1-3xMgFexPO4 através de Ressonância Magnética Nuclear (7Li e 31P), no intervalo de temperatura de 150 a 410 K. Estudos desses compostos através de técnicas de difração de elétrons e efeito Mossbauer confirmam que os íons Fe entram na rede cristalina na forma Fe3+, substituindo os íons Li+. O comportamento dos espectros de RMN, dos tempos de relaxação spin-rede e da susceptibilidade magnética dos núcleos 7Li e 31P em função da temperatura, em conjunto com medidas de condutividade iônica, indicam que, mesmo com a adição de impurezas Fe3+ na rede, os íons Li+ pouca mobilidade dentro do intervalo de temperatura utilizado. / This work reports a 7Li and 31P nuclear magnetic resonance study in the Li1-3xMgFexPO4 phases between 150 and 410 K. This study, complementary to those made using Mössbauer and magnetic neutron diffraction experiments, confirms that the Fe3+ ions enter as in the lattice, and that they enter substituting Li ions. The behavior of the 7Li e 31P nuclear magnetic resonance spectra, together with ionic conductivity measurements, show that no Li mobility occurs in temperature range studied even with the addition of the Fe impurity.

Nesta dissertação é apresentado um estudo dos compostos Li1-3xMgFexPO4 através de Ressonância Magnética Nuclear (7Li e 31P), no intervalo de temperatura de 150 a 410 K. Estudos desses compostos através de técnicas de difração de elétrons e efeito Mossbauer confirmam que os íons Fe entram na rede cristalina na forma Fe3+, substituindo os íons Li+. O comportamento dos espectros de RMN, dos tempos de relaxação spin-rede e da susceptibilidade magnética dos núcleos 7Li e 31P em função da temperatura, em conjunto com medidas de condutividade iônica, indicam que, mesmo com a adição de impurezas Fe3+ na rede, os íons Li+ pouca mobilidade dentro do intervalo de temperatura utilizado. / This work reports a 7Li and 31P nuclear magnetic resonance study in the Li1-3xMgFexPO4 phases between 150 and 410 K. This study, complementary to those made using Mössbauer and magnetic neutron diffraction experiments, confirms that the Fe3+ ions enter as in the lattice, and that they enter substituting Li ions. The behavior of the 7Li e 31P nuclear magnetic resonance spectra, together with ionic conductivity measurements, show that no Li mobility occurs in temperature range studied even with the addition of the Fe impurity.