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Síntese e caracterização de filmes finos do sistema Y2O3-Er2O3-Al2O3-B2O3 para aplicação como amplificadores ópticos planares.

Maia, Lauro June Queiroz

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos 2006-10-18

Acesso online

  • Título:
    Síntese e caracterização de filmes finos do sistema Y2O3-Er2O3-Al2O3-B2O3 para aplicação como amplificadores ópticos planares.
  • Autor: Maia, Lauro June Queiroz
  • Orientador: Mastelaro, Valmor Roberto
  • Assuntos: Alumínio-Boratos; Sistema Y2o3-Er2o3-Al2o3-B2; Propriedades Ópticas; Propriedades Estruturais; Processo Sol-Gel; Método Dos Precursores Poliméricos; Guias De Ondas; Finos; Filmes; Optical Properties; Waveguide; Structural Properties; Sol-Gel Process; Aluminoborates; Polymeric Precursor Method; Y2o3-Er2o3-Al2o3-B2o Th
  • Descrição: Esse trabalho de tese descreve a síntese e a caracterização de materiais amorfos e cristalinos na forma de pó e de filmes finos pertencentes ao sistema Er2O3-Y2O3-Al2O3-B2O3. O principal objetivo do trabalho foi o de obter filmes finos amorfos contendo íons Er3+ próximo à composição YAI3(BO3)4 (YAB), visando sua aplicação como amplificador em dispositivos ópticos integrados. Na síntese das amostras foi empregado o método dos precursores poliméricos e o método sol-gel. Uma vez estabelecida às condições de síntese das resinas e de sóis estáveis, diferentes parâmetros foram otimizados visando à deposição de filmes relativamente espessos e amorfos. As propriedades térmicas, estruturais e ópticas de amostras cristalinas ou amorfas, na forma de pó e na forma de filmes finos, foram caracterizadas através das técnicas de análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X, espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução, microscopia de força atômica, espectroscopia \"m-line\", medidas de espectros de luminescência. Baseado na análise térmica e estrutural das amostras na forma de pó, foi possível realizar a síntese de amostras na forma de filmes finos de composição Y1-xErxAl3(BO3)4 que apresentaram características estruturais, microestruturais e ópticas adequadas à aplicação desejada. Através do estudo das propriedades térmicas e estruturais, foi observado que as amostras preparadas através do método dos precursores poliméricos e do método sol-gel apresentam respectivamente uma temperatura de transição vítrea (Tg) à 723 °C e à 746 °C e uma temperatura de cristalização (Tc) à 814 °C e à 830°C. O tratamento térmico à aproximadamente 1150 °C da amostra amorfa na forma de pó de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 contendo boro em excesso levou a obtenção de uma solução sólida cristalina de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4. No que se refere às propriedades dos filmes finos, as melhores condições de densificação, homogeneidade, eficiência de guiamento, emissão luminescente e tempo de vida foram observadas quando os filmes de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 foram tratados entre as temperaturas de Tg e Tc. Os filmes amorfos de composição Y0,9Er0,1Al3(BO3)4 se comportam como guias monomodos, apresentando alta emissão luminescente e um tempo de vida comparável a outros sistemas amorfos a base de boro. Esse comportamento mostra a viabilidade de aplicação desses filmes amorfos como amplificadores ópticos planares.
  • DOI: 10.11606/T.76.2006.tde-15092008-112434
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2006-10-18
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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