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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/842 |
| Date | 23 March 2015 |
| Creators | Piazzetta, Rubyan Lucas Santos |
| Contributors | Novatski, Andressa, Medina Neto, Antonio, Sato, Francielle |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Ciências, UEPG, BR, Fisica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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