Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ANDERSON LIRA DE SALES SANTOS
DATA: 30/03/2022
HORA: 14:00
LOCAL: SALA VIRTUAL - https://meet.google.com/bsc-snby-kuo
TÍTULO: Estudo de casos de defeitos intrínsecos e extrínsecos nos silicatos Lu2SiO5 e Y2SiO5 via
modelagem computacional.
PALAVRAS-CHAVES: Silicatos, terra rara, modelagem computacional, método de minimização da energia,
defeitos intrínsecos, defeitos extrínsecos, método de Mott-Littleton, dopantes.
PÁGINAS: 184
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
RESUMO:
Neste trabalho foram aplicadas técnicas de modelagem computacional atomística clássicapara o estudo dos casos de defeitos intrínsecos e extrínsecos nos silicatos Lu2SiO5 (LSO)e Y2SiO5 (YSO) a temperaturas de 0 K e 300 K. A abordagem utilizada foi baseada nomodelo de potenciais interatômicos e método de minimização da energia da rede. Foidefinido um conjunto de potenciais e seus respectivos parâmetros, que foram ajustadosempiricamente, reproduzindo os parâmetros de rede com concordância de 97,80% e99,02% para LSO e YSO, respectivamente. Os defeitos foram calculados usando ométodo de Mott-Littleton. Foram adotadas duas condições para o cálculo dos defeitos.No caso em que os defeitos pontuais não interagem na rede, chamado de defeitos nãoligados, e o caso em que os defeitos pontuais interagem uns com os outros na rede,chamado de defeitos ligados. Todas as configurações possíveis foram consideradas paradefeitos intrínsecos tipo Frenkel e Schottky. Para os defeitos extrínsecos foi consideradaa dopagem substitucional de íons terra rara trivalentes nos sítios de Lu, Y e Si. Nossosresultados mostram que o defeito tipo Frenkel de O é o defeito intrínseco energeticamentemais favorável, enquanto para os defeitos extrínsecos são as dopagens de íons terra raratrivalentes nos sítios de Lu e Y em ambas as estruturas e em ambas as temperaturas.Cálculos de defeitos intrínsecos ligados mostraram que a vacância de oxigênio e o Ointersticial distanciados em cerca de 4 Å são energeticamente mais favoráveis. Noentanto, no LSO, tivemos a formação de um íon de O intersticial ligado exclusivamentea íons de Lu, enquanto o YSO favoreceu a formação de um íon intersticial ligado a doistetraedros de SiO4, com energia 65% menor que o caso do LSO. Para a dopagem de íonsterra rara trivalente, quanto maior for o raio iônico em comparação ao íon terra rarahospedeiro (Lu ou Y), menor o custo energético para incorporar o dopante na estrutura,bem como o número de coordenação do sítio e comprimento de ligação Lu-O/Y-Otambém ter efeito direto no custo energético. Outro fato importante é o dopante favorecera formação de pares vacância-interstício de O próximos no LSO, exceto para o dopanteCe3+ e Er3+, mais prováveis de serem formados mais distante. No YSO, esses defeitossão energeticamente mais prováveis de serem formados próximos aos dopantes, podendoter efeito direto nas propriedades luminescentes do material.