José Paulo Jesus Rainho Titanossilicatos dopados com terras raras ...

Introdução
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de interferência [4], lasers [5] e guias de onda [6]. Quando estes materiais são dopados
com iões lantanídeos as suas aplicações ópticas podem ser alargadas à área das
telecomunicações como, por exemplo, em amplificadores ópticos e em guias de onda
planares activos [7, 8]. A dopagem dos titanossilicatos com terras raras pode também
permitir uma melhor caracterização da sua estrutura, i.e., o ião terra rara funciona como
uma sonda estrutural.
Simkin e colaboradores publicaram na década de oitenta do século passado, os
primeiros trabalhos que relatam o estudo da coordenação local do ião Eu 3+ num
titanossilicato cristalino [9] e num titanossilicato vítreo [10]. Nestes estudos, os autores
recorreram à excitação selectiva da banda de absorção 7 F0 → 5 D0 o que lhes permitiu, após
a desconvolução dos espectros de emissão, determinar os parâmetros de campo cristalino
k
B q e inferir que na fase cristalina existem pelo menos dois ambientes locais para o ião
Eu 3+ , enquanto que no vidro os iões Eu 3+ comportam-se como formadores de rede ou
formam complexos quasi-moleculares.
Em 1994, Almeida e colaboradores apresentaram o primeiro estudo sobre filmes
finos de titanossilicatos vítreos dopados com terras raras [11]. Desde então, um grande
número de trabalhos sobre titanossilicatos densos dopados com terras raras têm sido
publicados por este grupo de investigação. Entre os vários trabalhos sobre filmes finos de
titanossilicatos dopados com Nd 3+ , Er 3+ e Yb 3+ , refiram-se, por exemplo, alguns dos
estudos feitos sobre a síntese [12], o crescimento de filmes [13], a co-dopagem [14],
medidas de XPS e NEXAFS [15, 16], e medidas de EXAFS [17, 18]. Vários são também
os trabalhos relatados por este grupo de investigação sobre a luminescência e tempos de
vida dos titanossilicatos dopados com Nd 3+ [11, 14, 15, 19], Er 3+ [7, 8, 14, 19] e Yb 3+ [7, 8].
De um modo geral, estes trabalhos visam encontrar a melhor composição (o teor em terra
rara e em co-dopantes) que maximiza a amplificação do sinal e reduz as perdas ópticas do
sistema. Recentemente, Almeida e colaboradores [20] observaram uma melhoria do
desempenho óptico (ganhos elevados e larguras de banda reduzidas) deste sistema quando
introduziram nanocristais (contendo terras raras) na matriz vítrea, permitindo assim a
utilização de maiores teores em Ln 3+ e evitando a formação de agregados Ln···Ln. De
facto, a precipitação de nanocristalites de Er2Ti2O7 (ETO) e de ErPO4 (EPO) na matriz
vítrea originou um aumento no tempo de vida do estado 4 I13/2 superior a 200 % [20].
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