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Estudo da presença de pares de Cu+ - OCN- e Cu+ - CN- no cristal de KCl
(2014-02-18) Ruggiero, Lígia de Oliveira
O presente trabalho mostra um estudo sobre a presença de pares de íons de CN- - Cu+ e OCN- -Cu+, em cristais de KCl, usando técnicas de medidas de corrente de despolarização termoestimulada (I.T.C.) e Absorção óptica. A detecção destes pares foi feita através de um estudo sistemática de correlação entre as diferentes amostras aqui usadas: KCl + 1% KCN; KCl + 1% CuCl; KCl + 1% KOCN; KCl + 1% KOCN + 1% CuCl e KCl + 1% KCN + 1% CuCl. Deve ser ressaltado que a última amostra apresenta um tipo de impureza não intencional OCN- , cuja associação com o íon Cu+ também é observada. Na absorção ótica observamos bandas à temperatura ambiente em 210, 228, 242, 252, 260 e 290 nm para o cristal de KCl + 1% CuCl + 1% KCN, sendo que para o cristal de KCl + 1% KOCN + 1% CuCl não foi observado o último pico. As diferentes bandas são atribuídas às possíveis interações entre Cu+ e CN-, bem como Cu+ e OCN-. Quanto à técnica de ITC, as curvas obtidas por esta, para os três últimos cirstais citados acima, foram melhor ajustadas pela somatória de duas curvas singulares de ITC, cujas temperaturas de pico estão nas posições de 53 e 55 K; 54,3 e 56,6 K; 53,3 e 56,1 K, respectivamente. Em KCl + 1% KOCN a curva de mais baixa temperatura (curva 1) de ITC é atribuída à molécula (16O12C14N-) e a curva de mais alta temperatura (curva 2) é atribuída à molécula isotrópica (18O12C14N-). Para as amostras de KCl + 1% KOCN + 1% CuCl a curva 1 foi atribuída ao OCN- isolado e a curva 2 ao Cu+ perturbado pela presença do OCN-. Quanto ao cristal de KCl + 1% KCN + 1% CuCl, as duas técnicas propostas não foram suficientes para identificar a presença de pares Cu+ - CN-, necessitando, desta maneira, da utilização de outra técnica experimental, como por exemplo a da luminescência. A correlação dos resultados experimentais foi feita através dos parâmetros determinados do momento de dipolo (p), energia de ativação (Ea∗) e a temperatura de pico (Tm∗)
Produção e caracterização de filmes de KCl e KBr impurificados com íons Cu+
(2014-02-25) Ruggiero, Lígia de Oliveira
Através do processo de evaporação térmica é possível produzir filmes de KCl e KBr altamente dopados com íons Cu+. Investigamos o efeito de altas concentrações de Cu+ (1020 - 1021 cm -3) nestes filmes policristalinos, onde, associado com o efeito fora de centro do Cu+, origina uma forte banda de absorção propícia para aplicação ótica destes filmes como filtros passa banda na região do UV. Os filmes estudados, de 1 UM, foram preparados por coevaporação resistiva de KCl (Br), como hospedeiro, com 1 a 10% de CuCl(Br), como dopante, sobre diferentes substratos. Diversas técnicas foram usadas para obter as propriedades estrutural e ótica, tais como: microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X, elipsometria, absorção ótica e transmitância. Do estudo da morfologia é observado um aumento na densidade dos grãos com a concentração nominal de Cu+ de até 1021 átomos/cm-3. Este comportamento também resulta em um aumento na transmitância na região do visível. A banda de absorção em 266 nm (278 nm) para KCl ()KBr): Cu+ é atribuída à transição eletrônica parcialmente permitida de 3d10 3d94s e sua área integrada em função da temperatura mostra o comportamento da força do oscilador com a temperatura, que é propriedade do efeito fora de centro. A este efeito fora de centro está associado um dipolo elétrico devido ao deslocamento da carga da posição substitucional. Para verificar a existência de um sistema de relaxação dipolar elétrica, usamos o método de Corrente de Despolarização Termicamente Estimulada (CDTE). As medidas de CDTE mostram uma fraca e alargada banda em 49K, com energia de ativação média de 147 meV e um fator pré-exponencial de 2x10-14 seg, para amostras de KCl + 1% CuCl, com 3 UM de espessura. Nossos resultados são discutidos e comparados com outros observados em monocristais do mesmo material