Ceramic nanopowders of strontium aluminate (SrAl2O4) were produced via the Sol-Gel Proteic method. In the present work we are investigating the influence of the conditions used to produce the samples on the concentration of both phases and the influence of that on the optical properties of doped SrAl2O4 samples. When doped with rare earths (RE) ions, SrAl2O4 has attracted much attention due to its potential applications as materials that exhibit long lasting phosphorescence (LLP). The SrAl2O4 presents two crystallographic phases, a monoclinic and an hexagonal one, with a reversible phase transition at approximately 650º C, as reported by the literature. The samples were analyzed through the techniques of X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Excited Optical Luminescence (XEOL), radioluminenscence (RL) and X-Ray Absorption Spectroscopy (XAS). XRD analyses showed that the cooling rate has influence on the concentration of the monoclinic and hexagonal phases. The pure and Dy doped samples showed higher amount of monoclinic phase when produced with cooling rate of 10º C/min, while for the Eu doped samples, the cooling rate of 2º C/min induced the stabilization of higher amounts of monoclinic phase. This resulted can be interpreted in terms of the energetic cost involved in stabilization of the two crystalline phases including also the energetic cost of defects created by the dopants. The luminescent properties are influenced by the monoclinic to hexagonal phases concentration ratios in the samples. It was found that the dependence of the radioluminescent intensity on the concentration of the crystalline phases is defined by the specific properties of defects induced by the dopants and their environment in each crystalline phase. RL combined with XEOL and luminescence decay time excited by X-ray pulses showed that the Dy ion participates actively in the luminescent process and this is an important factor in the LLP mechanism of SrAl2O4 / Neste trabalho, foram produzidos nanopós cerâmicos de aluminato de estrôncio (SrAl2O4) através do método Sol-Gel Protéico. Investigamos a influência das condições de produção das amostras nas concentrações de ambas as fases e nas propriedades ópticas das amostras dopadas. Quando dopado com terras raras, o SrAl2O4 tem atraído muita atenção devido ao seu grande potencial em aplicações práticas como material que apresenta fosforescência com longa duração (LLP). SrAl2O4 apresenta duas estruturas cristalográficas, hexagonal e monoclínica, com transição reversível reportada na literatura em 650º C. As amostras foram analisadas através das técnicas de Difração de Raios X (DRX), Microscopia eletrônica de Varredura (MEV), Luminescência Óptica Excitada com raios X (XEOL), radioluminescência (RL) e Espectroscopia de absorção de raios X (XAS). As análises de difração de raios X mostram que a taxa de resfriamento influencia na concentração das fases monoclínica e hexagonal. As amostras puras e dopadas com Dy apresentaram maior quantidade de fase monoclínica quando produzidas com taxa de resfriamento de 10º C/min e as amostras dopadas com Eu, com taxa de 2º C/min induziu a formação da fase monoclínica. Este resultado pode ser interpretado em termos do custo energético envolvido na estabilização das duas fases cristalinas e do custo energético dos defeitos gerados pelos dopantes. As propriedades luminescentes são influenciadas pela razão das fases monoclínica e hexagonal presentes na amostra. Foi possível determinar que o comportamento da resposta radioluminescente em função da concentração das fases cristalinas é na verdade definida pelas propriedades específicas dos defeitos induzidos pelos dopantes e pelo ambiente cristalino que estes se encontram na estrutura do SrAl2O4. As medidas de RL, combinadas com a XEOL e o decaimento da luminescência excitada por pulsos de raios X foi possível mostrar que o Dy, ao contrário de modelos propostos na literatura, não é um mero coadjuvante, mas participa ativamente do processo de emissão luminescente definindo as propriedades da LLP para o material.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/5353 |
| Date | 22 June 2012 |
| Creators | Santos, Claudiane dos |
| Contributors | Valério, Mário Ernesto Giroldo |
| Publisher | Pós-Graduação em Física |
| 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:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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