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Previous issue date: 2014-07-15 / Universidade Federal de Minas Gerais / In the present research project a new glass composition containing SbPO4 ZnO PbO was obtained by melt quenching technique. After a brief study of the matrix, a composition was chosen and doped with MnO e Fe2O3 in quantities varying from 0 to 20 mol%. The next step was to perform a heat treatment above glass transition temperature in order to produce glass-ceramics from the obtained glasses. Then, the vitreous materials were characterized by thermal analysis (DSC), and the structural study of the materials was done using absorbance spectroscopy in the UV-vis-NIR and Raman, besides the electronic paramagnetic resonance (EPR) and fluorescence measurements. Refractive index was measured by M-Lines spectroscopy. The new materials were also characterized by X ray diffraction (XRD), optical microscopic and scanning (SEM) and transmission electronic microscopic (TEM). Finally, magnetic measurements were performed in a magnetic force microscope (MFM). The prepared glass samples have a high refractive index and thermal stability over 100 °C, which may be interesting for optical fiber synthesis. After addition of the paramagnetic metals (Mn, Fe), the thermal stability increased even more. The optical analysis of the manganese doped glasses showed that the ions are in the Mn2+ oxidation state, but after heat treatment the color of the glass changes since a small amount of the dopant cation is oxidized to Mn+3 and some magnetism characteristic may be observed. Even though the optical properties were not good with addition of manganese and iron, the sample showed a significant magnetic response. These results of magnetic analysis are promising for the advance of spin-photonics and may be suitable to design devices for information storage. / No presente trabalho de pesquisa foi obtida uma nova composição vítrea no sistema SbPO4 ZnO PbO preparada por fusão seguida de choque térmico. Após breve estudo da matriz, uma composição foi escolhida e dopada com MnO e Fe2O3, em quantidades que variaram de 0 a 20 % em mol. Em seguida, foi feito tratamento térmico acima da temperatura de transição vítrea dos vidros, com o intuito de se produzir vitrocerâmicas. Posteriormente, os materiais vítreos foram caracterizados por análise térmica (DSC), e o estudo estrutural dos materiais foi feito a partir de espectroscopias de absorção na região do UV-vis-NIR e Raman, além de medidas de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e luminescência. Os índices de refração foram medidos por espectroscopia M-Lines. Os novos materiais foram também caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopias óptica, eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Por fim, medidas magnéticas foram realizadas em um microscópio de força magnética (MFM). As amostras apresentam alto índice de refração e estabilidade térmica acima de 100 °C, características interessantes para aplicação em síntese de fibras ópticas. Quando os metais paramagnéticos (Fe, Mn) foram adicionados, a estabilidade térmica aumentou ainda mais. A análise óptica dos vidros dopados com manganês sugere que os íons estão na forma Mn2+, mas após o tratamento térmico a cor do vidro muda e parte do manganês se oxida a Mn3+ e indícios de magnetismo podem ser observados. Embora as propriedades óticas tenham sido prejudicadas quando o ferro foi adicionado, a análise magnética dos materiais preparados contendo manganês e ferro mostrou uma resposta magnética significativa. Esses resultados de análise magnética são promissores para o avanço da spin-fotônica e emprego em dispositivos para armazenamento de informações.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6596 |
| Date | 15 July 2014 |
| Creators | Siqueira, Renata Fernandes |
| Contributors | Nalin, Marcelo |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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