Nilmar Silva Camilo

Doutorando - PPGFIS - UFU

Resumo:

As perovskitas de haletos de chumbo e césio (CsPbX₃, com X = Cl, Br e I) têm sido amplamente investigados devido às suas características ópticas promissoras, como a largura de banda de emissão estreita (12–42 nm) e a possibilidade de sintonização do pico de emissão [1]. Essa sintonização pode ser alcançada tanto pela variação do diâmetro dos nanocristais (NCs) quanto pela substituição ou mistura dos haletos no sítio correspondente [1]. A síntese em coloides é bem conhecida, com os primeiros trabalhos publicados no final da década de 1950 [2]. No entanto, a primeira síntese bem-sucedida das perovskitas em matriz vítrea ocorreu em 2021, utilizando uma matriz vítrea de fluoro-fosfato [3].

Devido à recente viabilização da síntese, abre-se a possibilidade de investigar perovskitas em diferentes tipos de matrizes vítreas, bem como a adição de novos dopantes com o objetivo de explorar as propriedades ópticas induzidas nesses novos materiais. Em particular, a dopagem com íons de terras-raras é amplamente utilizada, dada suas notáveis propriedades ópticas, que possibilitam aplicações em lasers, fibras ópticas, nanotermometria e amplificadores ópticos. Dentre esses íons, o érbio (Er³⁺) se destaca especialmente por sua utilização em amplificadores para telecomunicações, lasers de fibra, aplicações médicas (como no laser Er:YAG) e em sistemas LIDAR [4].

Neste trabalho são investigadas as propriedades ópticas e estruturais de NCs de CsPbI₃ dopados com íons Er³⁺, incorporados em matriz vítrea de borossilicato. As técnicas experimentais utilizadas para caracterização incluem difração de raios-X, transmissão eletrônica, fotoluminescência, absorção óptica e fotoluminescência resolvida no tempo.

[1] PROTESESCU L. et. al.Nano Lett. 2015, 15, 6, 3692–3696. https://doi.org/10.1021/nl5048779

[2] MØLLER, C. Crystal structure and photoconductivity of cæsium plumbohalides. Nature, 182, 1436 (1958). https://doi.org/10.1038/1821436a0

[3] KOLOBKOVA, E.V.; KUZNETSOVA, M.S.; NIKONOROV, N.V. Perovskite CsPbX₃ (X = Cl, Br, I) nanocrystals in fluorophosphate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 563, 120811 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.120811

[4] XIE Y. H. et. al. Evaluation of erbium‐doped silicon for optoelectronic applications. J. Appl. Phys. 70, 3223–3228 (1991) https://doi.org/10.1063/1.349306