Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: SIMONE SANTOS MELO
DATA: 28/02/2023
HORA: 09:00
LOCAL: AUDITÓRIO DO NUPEG
TÍTULO: Influência do valor do pH nos defeitos pontuais responsáveis pela luminescência intrínseca do CdSiO3.
PALAVRAS-CHAVES: Metassilicato de Cádmio, Rota Sol-Gel, Variação do pH, Defeitos intrínsecos, Fotoluminescência em baixas temperaturas, Cintilador.
PÁGINAS: 129
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
SUBÁREA: Física da Matéria Condensada
RESUMO:

O metassilicato de cádmio (CdSiO3) é um material com propriedades luminescentes que
apresenta grande potencial para aplicações em diversas áreas, como, por exemplo, sinalização
de emergência, decoração, pigmentos luminescentes, revestimentos cerâmicos, para uso em
salas de radiodiagnósticos, cintiladores, armazenamento óptico de dados, termômetros para
temperaturas criogênicas, entre outras. Este trabalho, teve como objetivo principal investigar a
melhor condição de síntese usando a rota sol-gel e variando o valor de pH, bem como estudar
as propriedades ópticas, a fim de compreender os canais luminescentes ativos presente neste
material, responsáveis pela luminescência intrínseca que até o momento apresentou alguns
equívocos. Para isso, a fase cristalina única do CdSiO3 foi encontrada para amostras calcinadas
a 1000 °C por 3h em atmosfera aberta, quando produzidas no pH 1 e 3, e majoritariamente, para
os casos do pH 5, 7 e 9, com o material apresentando apenas cerca de 3% da fase secundária.
Estes dados foram obtidos por meio de medidas de DRX e análise de Refinamento Rietveld. A
morfologia foi investigada por meio de MEV e MET sendo observadas mudanças conforme o
pH variava. As propriedades ópticas foram investigadas por meio de medidas de: absorção
óptica (AO), a fim de compreender como as amostras se comportavam quando eram irradiadas
com diferentes taxas de dose; Fotoluminescência (PL), em temperatura ambiente, mas também,
e de extrema importância, em baixas temperaturas, chegando até 7K. Estas medidas foram
realizadas em diferentes laboratórios de Luz Síncrotron, no LNLS e no MAX IV. As medidas
de PL foram realizadas para faixas de excitação de 4,5 a 7,0 eV (275 a 165 nm) e energias de
emissão de 1,7 a 4,1 eV (730 a 302 nm). O comportamento da emissão do PL em função da
temperatura e das energias de excitação indicou claramente que a luminescência intrínseca do
CdSiO3 é composta por quatro canais de emissão (4 picos de emissão) centrados em torno de
2,10 eV (pico 1), 2,66 eV (pico 2), 3,07 eV (pico 3) e 3,48 eV (pico 4). Além disso, foi possível
concluir, principalmente devido ao efeito da temperatura nesses quatro picos, que os picos 1 e
2 são devidos a cargas aprisionadas nas vacâncias de Cd e O e os picos 3 e 4 são devidos ao
STE gerados após a excitação e fixados nas vacâncias de Cd e O que ligam dois tetraedros de
Si; e, por fim, Radioluminescência (RL), com o intuito de compreender o comportamento dos
canais luminescentes quando estes estão sendo excitados por raios X, bem como, o
comportamento das duas bandas largas de emissão RL, logo após cessada a excitação. Uma das
possíveis aplicações práticas para estes materiais apresentados neste trabalho está relacionada
à variação da cor de emissão conforme o pH da solução inicial foi variado. Este parâmetro é
crucial para a emissão de PL, uma vez que o pH afeta a proporção de hidrólise e condensação
do precursor de Si durante a síntese, resultando em diferentes concentrações de defeitos
intrínsecos envolvidos diretamente no processo luminescente. Este é o aspecto chave que torna
a emissão PL ajustável. A segunda aplicação decorre do efeito da temperatura na emissão de
PL, que apresenta uma variação da razão de intensidade de fluorescência de cerca de 2 ordens
de grandeza quando as amostras são resfriadas da temperatura ambiente até 62 K. Este resultado
bastante interessante indica que o CdSiO3 pode ser explorado como um termômetro de
fluorescência sem contato para aplicações criogênicas.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - CARLOS WILLIAM DE ARAUJO PASCHOAL
Interno - 1373167 - JOSE JOATAN RODRIGUES JUNIOR
Interno - 1347298 - MARCIO ANDRE RODRIGUES CAVALCANTI DE ALENCAR
Presidente - 426667 - MARIO ERNESTO GIROLDO VALERIO
Externo à Instituição - VERÔNICA DE CARVALHO TEIXEIRA