62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

ESTUDO DAS PROPRIEDADES ÓPTICAS DE VIDROS LSCAS DOPADOS COM ÍONS Yb3+

Paulo Renato Espindola 1 Luis Humberto da Cunha Andrade 4 Sandro Marcio Lima 1 Junior Reis Silva 3 Fábio Alencar dos Santos 2 Adão de Souza 1

1. Grupo de Espectroscopia Óptica e Fototérmica, UEMS - Dourados 2. Grupo de Vidros e cerâmicas, UNESP- Ilha Solteira 3. Grupo de Estudos dos Fenômenos Fototérmicos, UEM - Maringá 4. Prof.Dr/Orientador-Grupo de Espectroscopia Óptica e Fototérmica, UEMS - Dourados

INTRODUÇÃO:

O comportamento óptico de íons terra-rara é único quando utilizados como dopante em diversas classes de materiais, o que proporciona o desenvolvimento de materiais fluorescentes para diversas aplicações, devido à emissão fluorescente desde o ultravioleta até o infravermelho, apresentando potencial para aplicações como lâmpadas fluorescentes, sensores de raios-X e, em especial laser de estado sólido. Neste contexto, o presente trabalho investigou as propriedades espectroscópicas de vidros aluminato de cálcio com baixa concentração de sílica dopados com Yb3+. Medidas de índice de refração, luminescência e absorção óptica foram realizadas e serão bastante relevantes para posteriores montagem de laser.

METODOLOGIA:

As amostras de LSCAS dopadas com Yb3+ foram preparadas com diferentes concentrações. A caracterização do material foi realizada por medidas de índice de refração (n) pelo método de interferômetro de Michelson, com comprimento de onda de 632,8nm para investigar a influência da adição de dopante no n. De outro modo, realizamos também medidas de absorção óptica na região do visível e infravermelho próximo a temperatura ambiente, utilizando um espectrômetro IHR4000 Ocean Optics acoplado a uma fonte de deutério e tungstênio. Além disso, mediu-se a luminescência dos vidros, para identificação das bandas de emissão de íons Yb3+. Os espectros de luminescência foram obtidos excitando as amostras na região do 980nm com laser de diodo, o sinal foi guiado por uma fibra óptica até a entrada do espectrômetro, o qual fornecia a distribuição espectral da emissão de luz proveniente da amostra.

RESULTADOS:

Os resultados de índice de refração (n) mostraram que a adição de dopante favorece o aumento de n, por exemplo a amostra de LSCAS com 0,25 mol% Yb3+ teve um n=(1,672±0,001), já a amostra de LSCAS com 5 mol% Yb3+, teve um n=(1,684±0,001), essas medidas mostram que com o aumento da concentração de Yb3+, tem-se um aumento no índice de refração. As medidas de absorção óptica mostraram que as amostras dopadas com Yb3+, absorvem na região de 975nm, para todas as concentrações. No experimento de luminescência podemos identificar a banda de emissão dessas amostras, para isso excitamos a amostra com um comprimento de onda 975nm, com isso pode-se ver os picos de luminescência das amostras em função do comprimento de onda.

CONCLUSÃO:

Com os experimentos de índice de refração, absorção e luminescência podemos conhecer algumas propriedades ópticas do vidro LSCAS dopados com diferentes concentrações de Yb3+, com as medidas obtidas podemos ver os picos de luminescência no comprimento de onda de 975nm, assim podemos ver também que esse material absorve na mesma banda de 975nm, quando excitado com laser de diodo, e podemos medir seu índice de refração em função de sua concentração onde vimos que o índice de refração aumenta gradativamente conforme o aumento da concentração de Yb3+ nas amostras, o conhecimento dessas propriedades ópticas foram importantes para futuras montagens de lasers de estado sólido.

Instituição de Fomento: Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica - PIBIC

Palavras-chave: Propriedades ópticas, LSCAS, Itérbio.