Teses e Dissertações (BDTD USP - IFSC)
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Item Síntese, crescimento e caracterização de cristais de Bi 12Ti1-xGaxO20 para aplicações em dispositivos optoeletrônicos(2013-12-10) Lobato, Arilson RegesNeste trabalho foram realizados a síntese, o crescimento e a caracterização de cristais de Bi 12Ti1-xGaxO20 (BTGaO) para avaliar suas potencialidades tecnológicas em dispositivos do estado sólido, especificamente para registros holográficos. Através da síntese do estado sólido, foi possível determinar um limite máximo de 20% utilizando uma forma estequiométrica de substituição. Considerando a não-estequiometria do sistema Bi2O3:Ga2O3 obtivemos soluções sólidas completas. Os cristais de B12Ti1-xGaxO20 (BTGaO)foram obtidos pelo método de TSSG (Top Seed Solution Growth), utilizando como solvente excesso de Bi2O3 . Cristais de boa qualidade óptica e estrutural foram crescidos utilizando-se taxas de puxamento de 0,2 0,3 mm/h e rotação de 5- 30 rpm . Das medidas de composição dos cristais realizadas por microssonda (EDS) foi possível determinarmos o coeficiente de segregação efetivo do Ga em Bi12TiO20 como sendo maior do que um. Por meio de análise térmica diferencial (DTA) foi possível verificar que a temperatura de fusão diminui de acordo com os diferentes níveis de substituição. Verificamos que a introdução do Ga na matriz de BTO aumenta a atividade óptica (BTO puro de 6.4°/mm; BTGaO-30% de substituição de 9.8°/mm) e para o BGaO nominalmente puro encontramos um valor da ordem de 150% maior (15.9°/mm). A corrente no escuro aumentou em quatro ordens de grandeza (ID=10-9 A) em relação àquela presente nos cristais de BTO nominalmente puro (ID=10-13 A) enquanto nenhuma fotocorrente foi detectada. O coeficiente de absorção óptica diminuiu em todo espectro visível e o coeficiente eletroóptico não apresentou variação significativa (5,20pm/V para o BTO e 5,4 - 5,6pm/V para os cristais de BTGaO). A análise das propriedades ópticas indicam que os cristais de Bi12Ti1-xGaxO20 são inadequados para registros holográfico no vermelho. Porém sua maior transparência na região do espectro visível pode qualificá-lo como um novo meio para dispositivos optoeletrônicosItem Crescimento e caracterização de monocristais fotorreativos: BSO e BTO(2009-01-19) Carvalho, Jesiel FreitasNeste trabalho crescemos monocristais de Bi12SiO20 (BSO) e de Bi12TiO20 (BTO). Os cristais de BSO foram crescidos pela técnica de Czochralski a partir da fase líquida com composição molar 6Bi2O3:1SiO2. Os melhores resultados foram obtidos para taxas de puxamento entre 1 e 2,5mm/h, a velocidade de rotação foi mantida constante em 20rpm. Os cristais de BTO foram crescidos pelo método top-seeded solution Growth (TSSG) a partir da composição molar 10Bi2O3:1SiO2, com taxas de puxamento menores que 0,3mm/h e velocidade de rotação entre 16 e 30 rpm. A qualidade dos cristais foi avaliada utilizando microscopia óptica e eletrônica, corrosão seletiva e raios-x. Por microscopia óptica identificamos os defeitos macroscópicos e discutimos sua natureza e possíveis causas. Utilizando a técnica de ataque químico seletivo, analisamos a morfologia das figuras de ataque e estimamos a densidade de deslocações. Visando identificar defeitos de estequiometria, fizemos medidas de composição por microanálise eletrônica. Para a caracterização cristalográfica, calculamos o parâmetro de rede por difração de raios-x usando o método do pó e confirmamos a estrutura cristalográfica através do método de Rietveld. E, ainda, medimos a atividade óptica que é uma constante característica dos cristais.