14Os materiais vítreos são de importância imensurável <strong>em</strong> nosso dia a dia, <strong>com</strong> umagrande aplicabilidade <strong>em</strong> diversas áreas do conhecimento humano. Seria bastante difícilimaginar a nossa atual sociedade s<strong>em</strong> os materiais cuja base de confecção é o vidro.Pod<strong>em</strong>os citar alguns dos principais objetos, os quais são mais usuais e deconhecimento geral e que são feitos a partir dos <strong>vidros</strong>: invólucros para lâmpadasincandescentes, garrafas, pratos, copos, janelas, pipetas, béqueres, dentre outros. Nasúltimas décadas, os físicos têm procurado exaustivamente explorar este tipo de materialna intenção de se construir e aperfeiçoar aplicativos para o ramo da <strong>óptica</strong>, tendo maiordestaque os estudos envolvendo <strong>vidros</strong> germanatos [1], teluretos [2], calcogenetos [3],fluorindatos [4], silicatos [5], ZBLAN [6] e <strong>fosfatos</strong> [7].Os <strong>vidros</strong> <strong>fosfatos</strong>, <strong>em</strong> particular, apresentam certas propriedades que os tornambastantes viáveis para exploração do ponto de vista científico, tais <strong>com</strong>o boasestabilidades mecânica e térmica, alta durabilidade química e ser<strong>em</strong> bons hospedeirospara íons de terras-raras [8]. Em função dessas características, são estudados <strong>em</strong> suaampla maioria tendo estes materiais <strong>com</strong>o dopantes. Entre as principais aplicações dos<strong>vidros</strong> <strong>fosfatos</strong> <strong>dopados</strong> <strong>com</strong> terras-raras está a construção de dispositivos para aoptoeletrônica [9], tele<strong>com</strong>unicações [10] e também aplicações nas ciências médicas[11].Neste trabalho, investigamos as propriedades luminescentes de <strong>vidros</strong> <strong>fosfatos</strong><strong>dopados</strong> <strong>com</strong> íons de <strong>érbio</strong>. Observamos o efeito de conversão ascendente de freqüênciaquando excitamos este material <strong>com</strong> um laser sintonizado no infravermelho. Emissõesfluorescentes intensas nas regiões do verde e vermelho do espectro eletromagnéticoforam observadas e os possíveis mecanismos responsáveis por este fenômeno foraminvestigados. Tendo finalizada esta etapa do estudo, partimos então para outra fase.Usamos o conhecimento que foi obtido na primeira etapa do trabalho, <strong>em</strong> particular, aconversão ascendente de freqüências, para fazermos sensores ópticos de t<strong>em</strong>peratura,tendo por base a consolidada técnica conhecida <strong>com</strong>o razão de intensidade defluorescência (RIF) [12].A fim de haver um melhor entendimento acerca do <strong>com</strong>portamento dos íons terrasrarasquando estes são inseridos <strong>em</strong> materiais hospedeiros sólidos, discutir<strong>em</strong>os taltópico no desenrolar do capítulo 2. Apresentar<strong>em</strong>os alguns aspectos da interação da
15radiação da luz <strong>com</strong> a matéria, discutindo sobre os mecanismos que explicam osfenômenos de absorção e <strong>em</strong>issão (espontânea e estimulada) da luz por um meiomaterial. Conceituar<strong>em</strong>os sobre os íons terras-raras, suas propriedades <strong>óptica</strong>s eaplicações quando se encontram incorporados <strong>em</strong> um sist<strong>em</strong>a vítreo, fazendo umaabordag<strong>em</strong> histórica que <strong>com</strong>preende desde a sua descoberta até as décadas maisrecentes, <strong>com</strong> suas relevantes aplicações à Física. Discutir<strong>em</strong>os sobre as teorias queenvolv<strong>em</strong> transições radiativas e não-radiativas <strong>em</strong> íons terras-raras quando estes sãoinseridos <strong>em</strong> materiais hospedeiros sólidos. Falar<strong>em</strong>os sobre o fenômeno de conversãoascendente de freqüências, seus principais tipos e <strong>com</strong>o é possível modelá-lamat<strong>em</strong>aticamente através das equações de taxa. Definir<strong>em</strong>os acerca de materiais vítreose falar<strong>em</strong>os um pouco sobre a sua aplicabilidade no contexto científico. Ir<strong>em</strong>osapresentar algumas de suas propriedades físicas de maior relevância para odesenvolvimento e aperfeiçoamento de aplicações <strong>com</strong> finalidades <strong>óptica</strong>s, <strong>com</strong> ênfase,sobretudo, nos <strong>vidros</strong> <strong>fosfatos</strong>.No capítulo 3, abordar<strong>em</strong>os o que v<strong>em</strong> a ser a técnica de sensoriamento óptico, suasvantagens <strong>em</strong> relação ao sensoriamento convencional e as suas principais aplicaçõestecnológicas. Mostrar<strong>em</strong>os quais são os el<strong>em</strong>entos básicos que constitu<strong>em</strong> um sensoróptico. Distinguir<strong>em</strong>os os tipos de sensores ópticos existentes e dar<strong>em</strong>os ex<strong>em</strong>plos dosmétodos de sensoriamento óptico mais utilizados. Citar<strong>em</strong>os algumas dentre as muitasgrandezas que são mensuradas ou detectadas pelos sensores ópticos. Far<strong>em</strong>os umaabordag<strong>em</strong> teórica a respeito da técnica de razão de intensidade de fluorescência,mostrando assim sua relevância fundamental para o desenvolvimento deste trabalho.Para finalizar o capítulo, discutir<strong>em</strong>os a respeito do sensoriamento óptico envolvendo autilização de materiais vítreos <strong>dopados</strong> <strong>com</strong> íons terras-raras.No capítulo 4 ir<strong>em</strong>os apresentar os resultados obtidos durante o desenvolvimentodesta pesquisa. Detalhar<strong>em</strong>os o aparato experimental utilizado e os sist<strong>em</strong>as vítreosestudados. Apresentar<strong>em</strong>os os gráficos referentes à caracterização <strong>óptica</strong> das amostrastrabalhadas. Discutir<strong>em</strong>os estes resultados, <strong>com</strong> base nos conceitos apresentados noscapítulos anteriores. D<strong>em</strong>onstrar<strong>em</strong>os não apenas o efeito de conversão ascendente defreqüências <strong>em</strong> si, mas também identificar<strong>em</strong>os os processos físicos responsáveis poreste fenômeno. Mostrar<strong>em</strong>os e discutir<strong>em</strong>os a respeito dos resultados encontrados para
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