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Er(3+)-doped silica-hafnia films for optical waveguides and spherical resonators

RIGHINI, G. C.; BERNESCHI, S.; CONTI, G. Nunzi; PELLI, S.; MOSER, E.; RETOUX, R.; FERON, P.; GONCALVES, R. R.; SPERANZA, G.; JESTIN, Y.; FERRARI, M.; CHIASERA, A.; CHIAPPINI, A.; ARMELLINI, C.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
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600.8589%
In this paper we present some result on sol-gel derived silica-hafnia systems. In particular we focus on fabrication, morphological and spectroscopic assessment of Er(3+)-activated thin films. Two examples of silica-hafnia-derived waveguiding glass ceramics, prepared by top-down and bottom-up techniques are reported, and the main optical properties are discussed. Finally, some properties of activated microspherical resonators, having a silica core, obtained by melting the end of a telecom fiber, coated with an Er(3+)-doped 70SiO(2)-30HfO(2) film, are presented. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

"Desenvolvimento de uma metodologia para a separação de Samário e Európio a partir de mistura de óxidos de Terras Raras por redução eletroquímica/ precipitação" ; DEVELOPMENT OF A METHODOLOGY FOR THE SEPARATION OF EUROPIUM AND SAMARIUM FROM A MIXTURE OF RARE EARTH OXIDES BY ELECTROREDUCTION/PRECIPITATION

Chepcanoff, Vera
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/07/2006 PT
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532.18715%
A utilização das terras raras (TR) em larga escala teve início com a patente de Welsbach em 1903, que é ainda aplicada na fabricação de pedras de isqueiros. Hoje as TR estão presentes nas mais diferentes áreas, como na produção de superligas, vidros especiais, pigmentos, cerâmicas, imãs permanentes, lasers, eletroeletrônicos, catalisadores, ressonância magnética nuclear, etc., movimentando, na última década, um mercado de US$ 2 bilhões por ano. Devido às suas propriedades muito semelhantes, os elementos das TR são difíceis de serem separados, requerendo, normalmente, processos complexos, o que os torna de elevado preço de comercialização. Elementos como o európio (Eu) e o samário (Sm), cujos teores nos materiais que contém TR são baixos (cerca de 0,05% e 2%, respectivamente, na monazita), são caros e os campos de aplicação destes materiais justificam a busca por outros processos de separação, que sejam no mínimo mais simples e/ou mais eficientes. O estado trivalente é característico para todas as TR, mas alguns elementos podem apresentar outros estados de oxidação, como o Ce, Eu, Sm e Yb. No caso do Eu e do Sm, foco de estudo neste trabalho, o estado divalente é facilmente obtido por redução eletroquímica nos potenciais –0...

Caracterização de nanoestruturas de prata em vidros de telureto para aplicações em fotônica.; Characterization of silver nanostructures in tellurite glasses for photonic applications.

Kobayashi, Renata Andrade
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/05/2008 PT
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544.68887%
Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência de nanopartículas de prata nas propriedades ópticas de vidros de telureto dopados com íons de terras raras para aplicações em fotônica. Foram estudados três sistemas vítreos diferentes, TeO2-ZnO (B1), TeO2-PbO-GeO2 (T1) e TeO2-GeO2-BaO-Nb2O5 (Q3), todos preparados com óxidos de Itérbio (Yb2O3), Praseodímio (Pr2O3) e Érbio (Er2O3), além do reagente Nitrato de Prata (AgNO3), precursor das nanopartículas. Estes vidros possuem uma larga região de transmissão (350-6500 nm), boa estabilidade química, resistências mecânica e térmica, baixa energia de fônon (em torno de 700 cm-1) e alto índice de refração (~ 2,0). Através de medidas de absorção óptica foi observada a incorporação dos íons de terras-raras na forma trivalente, responsável pelo fenômeno de luminescência nos vidros. Para comprovar a presença das nanopartículas foram realizadas análises de Microscopia Eletrônica de Transmissão. As análises de microscopia eletrônica de transmissão permitiram observar o tamanho e o formato das nanopartículas formadas. A composição das nanopartículas foi obtida através da técnica de difração de elétrons realizada durante os ensaios de microscopia eletrônica de transmissão. As nanopartículas obtidas nos sistemas vítreos estudados apresentaram-se na forma metálica e cristalina...

Investigação espectroscópica e estudo dos processos de conversão de energia em vidros e nano-cristais co-dopados com íons Tb3+ e Yb3+; Spectroscopic investigation and study of the processes of energy conversion in Tb3+ and Yb3+ ions co-doped glasses and nanocrystals

Terra, Idelma Aparecida Alves
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 05/07/2013 PT
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409.9917%
A busca por alternativas viáveis de produção de energia limpa e renovável, utilizando recursos naturais, tem sido um grande desafio. Em especial, o interesse no uso da energia solar para obter energia elétrica tem aumentado. Todavia, as células solares convencionais que são confeccionadas a partir de silício cristalino (Si-c) apresentam uma eficiência de conversão limitada, principalmente, devido às perdas por incompatibilidade espectral. Sendo assim, um dos objetivos dos pesquisadores na área de fotovoltaicos tem sido converter eficientemente fótons da região do visível do espectro solar para a região do infravermelho, onde a célula solar de Si-c possui maior eficiência. A eficiência desta conversão poderia ser melhorada de 28% até 40% usando conversores de energia compostos por íons terras raras. Neste trabalho foram estudadas as propriedades espectroscópicas dos íons terras raras Térbio (Tb3+) e Itérbio (Yb3+), embebidos em três diferentes materiais: vidro aluminosilicato de cálcio com baixa concentração de sílica (7%) (LSCAS), vidro tetraborato de cálcio-lítio (Calibo) e nano-cristais de óxido de zircônia (ZrO2). Sendo assim, nossos estudos visam elucidar os mecanismos geradores dos processos de conversão ascendente e descendente de energia. No processo de conversão ascendente de energia há conversão dos fótons de excitação de baixa energia na região do infravermelho em fótons de alta energia na região do visível. Por outro lado...

Energy transfer between Tm3+ and Er3+ ions in a TeO2-based glass pumped at diode laser wavelength

de Souza, A. B.; de Araujo, M. T.; Vermelho, M. V. D.; Cassanjes, F. C.; Ribeiro, S. J. L.; Massaddeq, Y.
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 94-101
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824.9669%
In this paper we investigate the energy transfer processes in TM3+/Er3+ doped telluride glass pumped at the commercial diode laser pump wavelength similar to 800 nm. Tailoring the rare-earths content in the glass matrix, seven main energy transfer channels within the doping range considered were identified, A 6-fold enhancement of the Er3+ visible frequency upconversion fluorescence at similar to 660 nm is observed due to the inclusion of Tm3+ ions. This is evidence of the relevant contribution of the route Er-1(I-4(11/2)) + Er-2(I-4(13/2)) -> Er-1(I-4(15/2)) + Er-2(F-4(9/2)) to the process. Energy migration among pumped I-4(9/2) level reducing the efficiency of the upconversion emission rate (H-3(11/2), S-4(3/2), and F-4(9/2)) is observed for Er3+ above 1.5 wt%. The rate equations regarding the observed energy transfer routes are determined and a qualitative analysis of the observed processes is reported. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

1.5 mu m emission and infrared-to-visible frequency upconversion in Er+3/Yb+3-doped phosphoniobate glasses

Barbosa, A. J.; Dias Filho, F. A.; Messaddeq, Y.; Ribeiro, S. J. L.; Goncalves, R. R.; Luthi, S. R.; Gomes, A. S. L.
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 3636-3641
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723.9363%
Sodium phosphoniobate glasses with the composition (mol%) 75NaPO(3)-25Nb(2)O(5) and containing 2 mol% Yb3+ and x mol% Er3+ (0.01 <= x <= 2) were prepared using the conventional melting/casting process. Er3+ emission at 1.5 mu m and infrared-to-visible upconversion emission, upon excitation at 976 nm, are evaluated as a function of the Er3+ concentration. For the lowest Er3+ content, 1.5 mu m emission quantum efficiency was 90%. Increasing the Er3+ concentration up to 2 mol%, the emission quantum efficiency was observed to decrease to 37% due to concentration quenching. The green and red upconversion emission intensity ratio was studied as a function of Yb3+ co-doping and the Er3+-Er3+ energy transfer processes. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Er3+-doped germanate glasses for active waveguides prepared by Ag+/K+ <-> Na+ ion-exchange

Barbosa, A. J.; Maia, L. J. Q.; Nascimento, A. M.; Goncalves, R. R.; Poirier, G.; Messaddeq, Y.; Ribeiro, S. J. L.
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 4743-4748
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720.3062%
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Planar waveguides were prepared by Ag+/K+ <-> Na+ ion-exchange on Er+3 -doped GeO2-ZnO-Na2O-Li2O glasses obtained by a melting-casting method. Optical parameters of the waveguides were measured at 543.5, 632.8, and 1550 nm by m-line technique as a function of the Ag+ ion-exchange time. The optimized planar waveguides show an effective diffusion depth (d) of 2.95 mu m and well confined propagating TE0 and TM0 modes at 1550 nm. Spectroscopic properties as photoluminescence emission and emission decay time were evaluated for the erbium-doped planar waveguide, indicating that Ag+ <-> Na+ ion-exchange enhance the photoluminescence emissions in the green and infrared regions from erbium ions. The glass system studied is promising to be applied as optical amplifiers in the C-telecom band. Green emission sensitized by Ag+ was also observed. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Luminescent nano-composites generated from a spray

Caiut, Jose Mauricio A.; Bazin, Laurent; Mauricot, Robert; Dexpert, Herve; Ribeiro, Sidney J. L.; Dexpert-Ghys, Jeannette
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 4860-4864
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600.8589%
The spray-pyrolysis (SP) synthesis technique has been employed to obtain SiO2:Eu3+ and gamma-AlOOH:Eu3+, It was possible to obtain sub-micrometric spherical particles of SiO2 with luminescent Eu3+ ions bonded to the silica surface or embedded in amorphous silica beads, by controlling the synthesis and annealing process. Boehmite y-AlOOH doped with Eu3+ nanoparticles were synthesized by SP at moderate temperature (200 degrees C) with Eu3+ ions bonded to the surface hydroxyls of the boehmite nanocrystals. Luminescent nanocomposites were obtained by controlled reaction of gamma-AlOOH:Eu3+ nanocrystals with ASN (asparagine). In these nano-composites, the Eu3+ are held at the surface of the boehmite nanocrystals and partially shielded from interactions with additional luminescence quenchers (hydroxyl groups, water molecules). (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Magnetic resonance study of the crystallization behavior of InF3-based glasses doped with Cu2+, Mn2+ and Gd3+

Franco, R. W A; Lima, J. F.; Magon, C. J.; Donoso, J. P.; Messaddeq, Y.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 3414-3422
ENG
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730.3894%
The crystallization of fluoroindate glasses doped with Gd3+, Mn2+ and Cu2+ heat treated at different temperatures, ranging from the glass transition temperature (Tg) to the crystallization temperature (Tc), are investigated by electron paramagnetic resonance (EPR) and 19F nuclear magnetic resonance (NMR). The EPR spectra indicate that the Cu2+ ions in the glass are located in axially distorted octahedral sites. In the crystallized glass, the g-values agreed with those reported for Ba2ZnF6, which correspond to Cu2+ in a tetragonal compressed F- octahedron and to Cu2+ on interstitial sites with a square-planar F- co-ordination. The EPR spectra of the Mn2+ doped glasses exhibit a sextet structure due to the Mn2+ hyperfine interaction. These spectra suggest a highly ordered environment for the Mn2+ ions (close to octahedral symmetry) in the glass. The EPR spectra of the recrystallized sample exhibit resonances at the same position, suggesting that the Mn2+ ions are located in sites of highly symmetric crystalline field. The increase of the line intensity of the sextet and the decrease of the background line in the thermal treated samples suggest that the Mn2+ ions move to the highly ordered sites which contribute to the sextet structure. The EPR spectra of the Gd3+ doped glasses exhibit the typical U-spectrum of a s-state ion in a low symmetry site in disordered systems. The EPR of the crystallized glasses...

Propriedades magnéticas de filmes de ligas GD-Cr; Magnetic properties of Gd-Cr alloy films

Francisco Paulo Marques Rouxinol
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/08/2008 PT
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401.7001%
Técnicas de condensação de vapor são úteis na preparação de ligas magnéticas cujos componentes têm pouca, o mesmo nenhuma, solubilidade em condições de equilíbrio Neste trabalho, uma dessas técnicas ? sputtering ? foi empregada para fabricar ligas metaestáveis de GdXCr1-X, cujas propriedades magnéticas foram investigadas em função da concentração de Gd, x. Difratometria de raios-X de baixo ângulo (GAXRD) e espectroscopia de retroespalhamento Rutherford foram utilizados para determinar a estrutura do filme e sua composição elementar, respectivamente. As análises de GAXRD mostraram que a estrutura da fase de Gd, é hcp quando x ³ 0,88; e amorfa quando 0,16 £ 0,76. Uma estrutura bcc , para a fase de Cr, foi observada nos difratogramas quando x < 0,16, e amorfa quando x ³ 0,16 Para investigar as propriedades magnéticas utilizamos um magnetometro SQUID e m PPMS. O primeiro foi utilizado para as medidas de momento magnético em função do campo estático e temperatura. O PPMS foi tilizado nas investigações de susceptibilidade-AC em função da freqüência de oscilação do campo, temperatura e campo estático. A complexa natureza magnética dos filmes de Gd-Cr foi observada através das isotermas MxH, que não apresentaram saturação em baixas temperaturas...

Optical properties of ZrO2, SiO2 and TiO2-SiO2 xerogels and coatings doped with Eu3+ and Eu2+

Gonçalves,Rogéria R.; Messaddeq,Younes; Atik,Mohamed; Ribeiro,Sidney J.L.
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/1999 EN
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400.8589%
Eu3+ doped bulk monoliths and thin films were obtained by sol-gel methods in the ZrO2, SiO2 and SiO2-TiO2 systems. Eu3+ 5D0 ® 7FJ emission and decay time characteristics were measured during the entire experimental preparation route from the initial sol to the final xerogels. The crystalline phases identified were tetragonal ZrO2 and mixtures of rutile and anatase TiO2 at high temperature treatments in bulk samples. Good quality thin films were obtained for all systems by dip-coating optical glasses (Schott BK270). The same spectroscopic features were observed either for the bulk monoliths or the films. By appropriate heat treatments under H2 atmosphere Eu2+ containing samples could be obtained in the SiO2-TiO2 system.