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Previous issue date: 2015-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this work, calcium molybdate (CaMoO4) crystals, MgTiO3 (MTO) thin films and beta zinc molybdate (b-ZnMoO4) microcrystals were
synthesized by the different methods and structurally characterized X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, Fourier transform Raman (FT-Raman) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopies. A combined theoretical and experimental study on the electronic structure and photoluminescence (PL) properties these materials has been employed. Their optical properties were investigated by ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy and PL measurements. First-principles quantum
mechanical calculations based on the density functional theory at the B3LYP calculation level have been carried out. The blue and green PL emissions observed in these crystals of
the CaMoO4 were ascribed to the intermediary energy levels arising from the distortions on the [MoO4] clusters due to intrinsic defects in the lattice of anisotropic/isotropic crystals. Band structure and Density of states descried
the levels energy and a direct gap (G-G). In principle, the theoretical data suggested a strong hybridization between the O 2p (above the VB) and Mo 4d
orbitals (near the CB), respectively.
Band structure results indicate an indirect band gap for ordered and disordered models of the MgTiO3 in different regions of the Brilouin zone and density of states (DOS) show creates new levels energy with the dislocated Ti
atom. The charge maps were used in this structure to verify densities charge distributed asymmetrically, contributing to the formation densities of electrons and holes in the structure. With relation the b-ZnMoO4, the theoretically calculated results of IR and Raman frequencies are in agreement with experimental results. UV-vis absorption measurements shows an optical band gap value of 3.17 eV, while the calculated band structure has a value of 3.22 eV. The density of states indicate that the main orbitals involved in the electronic structure of b-ZnMoO4 crystals
are oxygen 2p in the valence band and Mo 4d in the conduction band. / Neste trabalho, cristais de molibdato de cálcio (CaMoO4), filmes finos
de MgTiO3 (MTO) e microcristais de beta molibdato de zinco (b-ZnMoO4)
foram sintetizados por diferentes métodos e estruturalmente caracterizados por
Difração de Raios-X (DRX), refinamento Rietveld, espectroscopia por transformada
de Fourier Raman (FT-Raman) e espectroscopia por transformada de
Fourier de infravermelho (FT-IR).
Empregou-se o estudo teórico e experimental combinados na compreensão das propriedades de estrutura eletrônica e da fotoluminescência (FL)
desses materiais.
Suas propriedades ópticas foram investigadas por (UV-vis) espectroscopia
de absorção ultravioleta-visível e medidas de PL. Foram realizados
cálculos de primeiros princípios da mecânica quântica com base na teoria do
funcional da densidade (DFT) com o funcional B3LYP.
As emissões FL nas regiões do azul e verde observadas nos cristais
de CaMoO4 foram atribuídas aos níveis de energia intermediários decorrentes
das distorções no cluster de [MoO4] devido a defeitos intrínsecos na estrutura
de anisotrópicos/cristais isotrópicos. Estrutura de banda e densidade de estados
descreveram os níveis energia e um gap direto (GG). Em princípio, os dados
teóricos sugeriram uma forte hibridização entre os orbitais 2p dos átomos O
(acima da banda de valência) e dos orbitais 4d dos átomos de Mo (perto da
banda de condução), respectivamente.
Resultados da estrutura de bandas indicam um gap indireto para os
modelos ordenados e desordenado para o MgTiO3 em diferentes regiões da zona
Brilouin e a densidade de estados (DOS) mostram novos níveis de energia com o atomo de Ti deslocado. Os mapas de carga foram utilizados nesta estrutura para
verificar densidades de cargas distribuidas de forma assim´etrica, contribuindo
para a formação de densidades de el´etrons e buracos na estrutura.
Com relação ao b-ZnMoO4, os resultados calculados teoricamente
das freqüências Raman e IR estão de acordo com os resultados experimentais.
Medições de absorção UV-vis mostram um valor gap de 3,17 eV, enquanto a
estrutura de banda calculada tem um valor de 3,22 eV. A densidade de estados
indica que os principais orbitais envolvidos na estrutura eletrônica dos cristais
de b-ZnMoO4 são orbitais 2p do oxigênio na banda de valência e orbitais 4d do
Mo na banda de condução.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7337 |
| Date | 06 March 2015 |
| Creators | Moraes, Eduardo de |
| Contributors | Silva, Elson Longo da, Moraes, Valeria Longo |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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