Vitro-cerâmicas com propriedades ópticas não lineares tem despertado muito interesse em função do baixo custo, facilidade de manufatura e potencialidade de aplicações tecnológicas quando comparado aos monocristais. Vitro-cerâmica para aplicações em óptica não linear tem sido produzidas pela ceramização de vidros. Neste trabalho sintetizamos vidros dos sistemas oxifluoreto 40BaF2.(24-x)LiF.(36-x)NbO2.5.xLiNbO3 (% molar, 0<x<20), e borato de bário xB2O3.(100-x)BaO (% molar, 50<x<68) pelo método convencional de fusão e resfriamento. Posteriormente as amostras sofreram tratamento térmico para provocar uma cristalização controlada. O vidro de oxifluoreto de composição x=10 tem temperatura de fusão em torno de 550°C, e temperaturas características de transição vítrea (Tg), início de cristalização (Tx) e pico de cristalização (Tp) de 263, 355 e 368°C respectivamente. Essa amostra foi tratada termicamente a 290°C por tempos de 12, 24, 36 e 50 horas apresentando mecanismo de cristalização do tipo volumétrico. A evolução da fração cristalizada foi analisada por difratometria de raios-X e absorção no espectro infravermelho e radiação visível. A análise por difração de raios-X não indicou a presença de cristais com propriedades ópticas não lineares como LiNbO3 (LNB). Amostras vítreas do tipo borato de bário tem características ópticas excelentes e razoavelmente estáveis quanto a devitrifição, a ponto de permitir a manufatura de peças de 75 x 75 x 5mm de dimensão (60B2O3 - 40BaO). As temperaturas características para a amostra de composição 57B2O3-43BaO foram: Tg=570°C, Tc= 671°C, Tp = 685°C (± 2°C). As amostras tratadas termicamente a 610 e 620°C apresentaram mecanismo de cristalização do tipo superficial, tendo os filmes cristalinos espessuras de 110 e 220 m. O filme cristalino resultado da cristalização superficial foi caracterizado por difratometria de raios-X e identificado como -BaB2O4 (BBO). A vitro-cerâmica apresentou o fenômeno de geração de segundo harmônio (GSH) quando incidido sobre esta um feixe laser (Nd:YAG) de 1064nm de comprimento de onda e 1.1W de potência. A intensidade do sinal de GSH foi comparada ao sinal de uma lâmina de LiNbO3 monocristalino, de 1.6mm de espessura e cortado na direção z. A vitro-cerâmica apresentou um sinal de intensidade 12,5% da apresentada pela lâmina de LiNbO3. / We synthesized glasses of the oxyfluoride system 40BaF2(24-x)LiF.(36-x)NbO2.5.xLiNbO3 (% mol, 0<x<20) and the barium borate system xB2O3.(100-x)BaO (% moI, 50<x<68) by the conventional melting-quenching method. The samples obtained were thermally treated to provide a controlled crystallization. Among the oxyfluoride glasses, the sample with x=l0mol% showed the best properties. It melts at 550°C, and presents a characteristic temperature of glass transition at 263°C, a temperature of crystallization starting at 355°C and a peak of crystallization at 368°C. It was thermally treated at 290°C for 12, 24, 36 and 50 hours, and exhibited volumetric crystallization as verified under the optical microscope or even at naked eye. The evolution of the crystallization process in this sample was studied by X-ray diffractometry and IR-VIS spectroscopy. However, not any additional phase found was identified as LiNbO3. Among the barium borate glasses, the sample with x=57 mol% showed the best properties. It melts at 904°C, and presents a characteristic temperature of glass transition at 570°C, a temperature of crystallization starting at 671°C and a peak of crystallization at 685 ± 2°C. It was thermally treated at 610 and 620°C, and exhibited surface crystallization by forming layers of crystals with 110 and 220 microns of thickness, respectively. The crystals composition contained in these layers was identified as -Ba2BO4 by X-ray diffractometry. This sample showed second harmonic generation (SHG) when excited by a laser of wavelength of 1064 nm (Nd:YAG) and power of 1.1W. The intensity of the SHG signal detected in such a sample was 12.5% of the full SHG intensity observed from a standard plate of LiNb03 (thickness of 1.6 mm).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-12092007-161525 |
| Date | 06 April 2001 |
| Creators | Martinez, Andre Luiz |
| Contributors | Hernandes, Antonio Carlos |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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