espectroscopia em sólidos (infravermelho, raman e … · absorção de estado excitado. i –...
TRANSCRIPT
Espectroscopia em Sólidos (Infravermelho, Raman e UV-Vis)
Espectroscopia em Sólidos Espectroscopia em Sólidos (Infravermelho, Raman e UV(Infravermelho, Raman e UV--Vis)Vis)Dra. Andrea Simone Stucchi de Camargo Dra. Andrea Simone Stucchi de Camargo
IFSCIFSC--USP e DF/UFSCarUSP e DF/UFSCar
VI Encontro Nacional da Sociedade Brasileira de Crescimento de Cristais4th International School on Crystal Growth and Advanced Materials
Ilha Solteira – SPMarço de 2005
ApresentaçãoApresentaçãoApresentação
III - Interpretação de Espectros e Aplicações
I - IntroduçãoMateriais e aplicações ópticasInteração radiação – matéria
II - Técnicas Espectroscópicas: Infravermelho, Raman, Absorção e Luminescência
Descrição fenomenológica e molecularConfigurações e detalhes experimentais
Exemplos de espectos e análises
Teorias de Judd Ofelt e de Transferência de EnergiaAbsorção de Estado Excitado
I – INTRODUÇÃOI I –– INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Algumas aplicações ópticas de sólidosAlgumas aplicações ópticas de sólidosAlgumas aplicações ópticas de sólidos
LASER NOVALASER NOVA
3072 placas de vidro fosfato 3072 placas de vidro fosfato dopado com Nddopado com Nd3+3+
192 lasers com 16 placas 192 lasers com 16 placas (44 x 79 x 4,5 cm) cada um (44 x 79 x 4,5 cm) cada um
Lawrence Livermore National LaboratoriesLawrence Livermore National Laboratories10.000.000.000.000 W!10.000.000.000.000 W!
Mistura de deutério e trítioMistura de deutério e trítioa 100.000.000 a 100.000.000 °°CC
Cristal bulk YVOCristal bulk YVO44:Nd:Nd3+3+Circuito integradoCircuito integrado
Fibras ópticasFibras ópticas
Materiais ópticos modernosMateriais ópticos modernosMateriais ópticos modernos
Cerâmica PLZT:NdCerâmica PLZT:Nd3+3+Fibras cristalinas CaNbFibras cristalinas CaNb22OO66
Características importantes para materiais ópticosCaracterísticas importantes para materiais ópticosCaracterísticas importantes para materiais ópticos
Qualidade óptica, transparência → ausência de fasessecundárias e defeitos que podem geram perdas
Extensa janela de transmissão no IV → emissões de íons de metais de transição e lantanídeos
Baixa energia de fônons → menor probabilidade de perdas por decaimento não-radiativo
Alto índice de refração → altas seções de choque de absorção σA, e de emissão σE de íons dopantes
ESPECTROSCOPIA – ferramenta poderosa!ESPECTROSCOPIA ESPECTROSCOPIA –– ferramenta poderosa!ferramenta poderosa!
µπν k
21
=
21
21
MMMM+
=µ
M → peso atômico
νhE =
interação radiação - matéria
“Impressão digital de um sistema atômico” ““Impressão digital de Impressão digital de um sistema atômico” um sistema atômico”
transições entre níveis de energia de átomos e íons
107
105
103
101
10-1
10-3
10-5
10-7
10-9
10-11
10-13
1x101
1x103
1x105
1x107
1x109
1x1011
1x1013
1x1015
1x1017
1x1019
1x1021
Freq
uênc
ia (H
z)
Com
primento de onda (m
)
infr
avem
elho
raio
s X
ultr
avio
leta
visí
vel
raio
s γ
raios cósmicos
mic
roon
das
radi
ora
dar
*distrib. eletricidade
**
400 nm400 nm400 nm
700 nm700 nm700 nm
Espectro eletromagnético Técnicas espectroscópicasTécnicas espectroscópicasTécnicas espectroscópicas
Ressonância:Ressonância:RMN; EPR
Raios X:Raios X:EXAFS; XPS
* Eletrônica (UV/VIS):Eletrônica (UV/VIS):Absorção;
Luminescência
* Vibracional:Vibracional:Infravermelho (IV);
Raman
νλ c=
Interação da radiação com a matériaInteração da radiação com a matériaInteração da radiação com a matéria
mnnmW ψµψ r∝
Equação de Schrödinger dependente do tempo
titVH
∂Ψ∂
=Ψ+ h))(( 0 λ νhEE mn =− 00nψ
mψ
hν
)(0 tVHH λ+=
Hamiltoniano de interação
mnnmR ψµψ rr= 0=nmR
r→ transição proibida
0≠nmRr
→ transição permitidarrrr .εµ =
Para que a probabilidade W não seja nula, a transição Para que a probabilidade W não seja nula, a transição deve ocorrer entre estados de paridades opostas! deve ocorrer entre estados de paridades opostas!
II – TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS
II II –– TÉCNICAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICASESPECTROSCÓPICAS
* Região espectral: 100 – 5000 cm-1 (100.000 - 2000 nm)
ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHOESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHOESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO
* Fenômeno: Absorção de freqüências correspondentes a energias de vibração da amostra (EV = E1 – E0).
xI0 I
0
%IIT =
v = 0
hν
v = 1
( )xII α−= exp0αα = coeficiente de absor= coeficiente de absorçção (cmão (cm--11))
x = espessura da amostra (cm)x = espessura da amostra (cm)
Moléculas diatômicas Moléculas diatômicas –– Analogia ao Oscilador HarmônicoAnalogia ao Oscilador Harmônico
2
2
dtxdmkxFx =−= 2
21 kxV =
dxR vvv"'* ψµψ∫=
1±=∆v
Rv = 0 para transições proibidasRv ≠ 0 para transições permitidas
)2/1( += vhEv ν v = 0,1, 2,...v = 0,1, 2,...ψψ EH =
2/1
21
=
µπν kFrequência clássica
de vibração
Moléculas poliatômicasMoléculas poliatômicas
3n-6 modos de vibração para n átomos
ν1 ν2 ν3
H2OG.P. C2v
)()()( 332211. νψνψνψψ =vib
Regras de seleção para transições no IV podem ser Regras de seleção para transições no IV podem ser derivadas com base nas simetrias de derivadas com base nas simetrias de ψψ((νν’’) e de ) e de µµ!!
)0()0()1()0()0()0( 321321 ψψψψψψ →
para uma transição de v = 0 para v=1para uma transição de v = 0 para v=1
Experimental - Medida interferométricaExperimental Experimental -- Medida interferométricaMedida interferométrica
Nicolet FT-IR(4000 a 400 cm-1)
Interferômetro de Michaelsonamostradetector IV
I0I
fonte
espelhomóvel
espelhofixo
divisorfeixe
Amostras:Amostras:transparentes ou opacas (em KBr)
EspectrofotômetroEspectrofotômetroNicolet Magna IR 950Nicolet Magna IR 950
(4000 (4000 –– 400 cm400 cm--11))
Compartimento Compartimento de amostrasde amostras
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1700
3400
νC-O
νO-H
νasSi-O
δSi-O; νLn-O 415492
540
858933
1010%Tr
ansm
itânc
ia
Energia (cm-1)
Exemplo:Exemplo: GdGd22SiOSiO55:Ce:Ce3+3+ monoclínico (monoclínico (G.E. P21/c)
* Região espectral: 100 – 1000 cm-1 (100.000 – 10.000 nm)
ESPECTROSCOPIA RAMANESPECTROSCOPIA RAMANESPECTROSCOPIA RAMAN
* Fenômeno: Espalhamento de luz monocromática, em freqüências maiores ou menores que a incidente.
hhνν’’ << hhνν: Stokes : Stokes
hν
hν’
hν hν’
hhνν’’ >> hhνν: anti: anti--Stokes Stokes
hν
hν’
hν hν’
A Espectroscopia Raman é complementar ao IV.!!
Molécula diatômica heteronuclear na presença de campo Molécula diatômica heteronuclear na presença de campo εε::
αεµ =.ind momento de dipolo induzidomomento de dipolo induzido
αα = polarizabilidade= polarizabilidade t00 2cos)( πνααα ∆+=
tπνεε 2cos0= tind πναεµ 2cos0. =
]2cos].[2cos)([ 000. ttind πνεπνααµ ∆+=
])(2cos)(2[cos)2/1(2cos 00000. tttind ννπννπαεπνεαµ −++∆+=
νν ⇒⇒ Espalhamento RayleighEspalhamento Rayleighνν + + νν00 ⇒⇒ Espalhamento Raman antiEspalhamento Raman anti--StokesStokesνν -- νν00 ⇒⇒ Espalhamento Raman StokesEspalhamento Raman Stokes
* Amostras: transparentes ou opacas, não luminescentes
ExperimentalExperimentalExperimental
microscópiomicroscópio
laser de Arlaser de Ar++
monocromadmonocromadororduplo ou triploduplo ou triplo computadorcomputador
CCD/fotomultiplicadoraCCD/fotomultiplicadora
espelhoespelho
lentelente
Exemplo:Exemplo: CClCCl44
RayleighRayleighνν’’ = = νν
antianti--StokesStokesνν’’ >> νν
StokesStokesνν’’ << νν
NAEFασ =
( )xII α−= exp0
ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃOESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃOESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO* Região espectral: 300 – 2000 nm (~33.000 a 5000 cm-1)
xII
4343.01log 0=α
* Fenômeno: Absorção de freqüências correspondentes a intervalos de energia entre níveis eletrônicos.
I0x
I
n = 1n = 1
n = 5n = 5
n = 4n = 4
n = 3n = 3n = 2n = 2
αα = = coeficiente de absorção (cmcoeficiente de absorção (cm--11))x x = espessura da amostra (cm)= espessura da amostra (cm)σσAEFAEF = se= seçção de choque (cmão de choque (cm22))NN = densidade de íons (cm= densidade de íons (cm--33))
Transições intraconfiguracionais em íons TR3+Transições intraconfiguracionais em íons TRTransições intraconfiguracionais em íons TR3+3+
Exemplo: Íon NdExemplo: Íon Nd3+ 3+
Configuração 4fConfiguração 4f33
Sob excitação em Sob excitação em 800 nm 800 nm →→ eemissões missões em 1,06 e 1,34 em 1,06 e 1,34 µµmm
Violam a regra Violam a regra de seleção por de seleção por
paridade!paridade!
1,06
µm
1,34
µm
800
nm
HHíon livreíon livre HHcoulombcoulomb HHSS--OO HHC.C.C.C.
Teoria de Judd Ofelt - 1962Teoria de Judd Ofelt Teoria de Judd Ofelt -- 19621962
““Estados da configuração 4f não são puros mas sim oEstados da configuração 4f não são puros mas sim oresultado da mistura de funções de onda 4f e 4fresultado da mistura de funções de onda 4f e 4fnn--115d”5d”
∑Ω=λ
λλ ψψ
222'' JfUJfeAPB NN
∑∫=
Ω+
+=
6,4,2
2222
2 '1227
)2(8)(λ
λλ
νπνναπ
bJUaJJnh
nmdNe
mc
ΩΩλλ = = parâmetros fenomenológicos de intensidadeparâmetros fenomenológicos de intensidade
m = massa do elétron; c = velocidade da luz; e = carga do elétron; h = constante de Planck; N = densidadeIônica (cm-3); n = índice de refração; ν = frequencia da transição; J = número quântico do estado
fundamental; = área da banda de absorção;area; = elementos de matrizreduzidos do operador tensorial Uλ; Ωλ = parâmetros de intensidade fenomenológicos;
∫ ννα d)( 'bJUaJ λ
Para o íon NdPara o íon Nd3+ 3+ →→ ΩΩ22, , ΩΩ44, , ΩΩ66,,
FFexp.exp. = F= Fteor.teor.
Experimental - Medidas dispersivasExperimental Experimental -- Medidas dispersivasMedidas dispersivas* Amostras: transparentes (volumétricas, filmes finos)
EspectrofotômetroPerkin Elmer
AM.
fonte
detector IV
I0 I0
IAM IR
REF.
monocromador
EspectrofotômetroEspectrofotômetroPerkin Elmer UV/VISPerkin Elmer UV/VIS
Lambda 900Lambda 900(300 (300 –– 2000 nm)2000 nm)
Compartimento Compartimento de amostrasde amostras
Exemplo:Exemplo: Vidro CASM dopado com NdVidro CASM dopado com Nd3+3+
0.0 0.9 1.8 2.7 3.6 4.5
900
800
700
600
500
400
300
FWHM = 22 nm
4D7/2,2I13/2
En
ergi
a (x
103 c
m-1)
Com
prim
ento
de
Ond
a (n
m)
Coeficiente de absorção (cm-1)
4G9/2,4G7/2,
2K13/2
4F7/2,4S3/2
4F3/2
4D1/2,4D3/2,
4D5/2,2I11/2
2G9/2,4G11/2,
2K15/2,2D3/2
4G5/2,2G7/2
4F9/2
4F5/2,2H9/2
12
15
18
21
24273033
2P1/2,2D5/2
* Região espectral: 300 – 2000 nm (~33.000 a 5000 cm-1)
ESPECTROSCOPIA DE LUMINESCÊNCIAESPECTROSCOPIA DE LUMINESCÊNCIAESPECTROSCOPIA DE LUMINESCÊNCIA
* Fenômeno: Emissão espontânea de radiação com energia menor (downconversion) ou maior
(upconversion) que a energia de excitação.
n = 1n = 1
n = 5n = 5
n = 4n = 4
n = 3n = 3n = 2n = 2
n = 6n = 6
∑=
Ω+
+=
6,4,2
2222
3
34
'9
)2()12(3
64)';(λ
λλ
νπ bJUaJennhcJ
bJaJA
Probabilidade de transição radiativaProbabilidade de transição radiativa
∑=
')';(
)';()';(J
bJaJAbJaJAbJaJβ
Razão de ramificaçãoRazão de ramificação
∑=
JLSbJaJA
,,0 )';(
1τ
Tempo de vida radiativoTempo de vida radiativo
oJO τ
τη =
Eficiência quânticaEficiência quântica
)',(8 2
4
JJAcn ef
pE λπ
λσ
∆=
Seção de choque de Seção de choque de emissãoemissão
Parâmetros radiativos importantesParâmetros radiativos importantesParâmetros radiativos importantes
ExperimentalExperimentalExperimental
laser diodolaser diodo
monocromadmonocromadoror
detector (IV ou VIS)detector (IV ou VIS)
espelhoespelho
lenteslentes
chopperchopper
LockLock--inin
computadorcomputador
0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
T = 300K
4F3/2 4I9/2
4F3/2 4I11/2
4F3/2 4I13/2In
tens
idad
e (u
nid.
arb
.)
Comprimento de onda (µm)
Exemplo:Exemplo: Downconversion em vidro GaLaS:NdDownconversion em vidro GaLaS:Nd3+3+
Nd3+4I9/2
4I11/2
4I13/2
4I15/2
4F3/2
2H9/2,4F5/2
800
nm
1,06
µm
1,34
µm
1,9 µm
Exemplo:Exemplo: Espectroscopia seletiva em GaLaS:Espectroscopia seletiva em GaLaS:NdNd33++
882 885 888 891 894 897 900 903 906 909
4F3/2 4I9/2
λexc = 808 nm λexc = 812 nm λexc = 814,5 nm λexc = 815,5 nm λexc = 820 nm λexc = 821 nm λexc = 823 nm λexc = 825 nm λexc = 826 nm
Inte
nsid
ade
(uni
d. a
rb.)
Comprimento de onda (nm)
Exemplo:Exemplo: Upconversion em cristal de GdVOUpconversion em cristal de GdVO44:Nd:Nd3+3+
360 380 400 420 440 460
2P3/2 4I9/2
2P3/2 4I11/2
2P3/2 4I13/2
2P3/2 4I15/2
T = 300 K
Inte
nsid
ade
(uni
d. a
rb.)
Comprimento de onda (nm)
Nd3+4I9/2
4I11/2
4I13/2
4I15/2
4F3/2
4G5/2,4G7/2
590
nm4D3/2,4D5/22P3/2
Perdas - Decaimentos não radiativosPerdas Perdas -- Decaimentos não radiativosDecaimentos não radiativos
)exp( ECWmp ∆−= α.
11rad
mpWττ
−=
ττrad.rad. = 1/W= 1/Wrad.rad.= tempo de vida radiativo (Judd Ofelt)= tempo de vida radiativo (Judd Ofelt)ττ = 1/(W= 1/(Wrad.rad. + W+ Wmpmp).= tempo de vida de amostra com baixa concentra).= tempo de vida de amostra com baixa concentraççãoão
Exemplo:Exemplo: Vidro GaLaS:NdVidro GaLaS:Nd3+3+
0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005
τexp. = 75 µs
ln[In
tens
idad
e]
GaLaS:Nd3+(0,05%) Ajuste linear
Tempo (s)
)/exp(0 τtII −=
sµτ 75.exp =
sOJrad µτ 90..
. =83,0=η
Efônon = 425 cm-1
Perdas - Transferência de Energia entre íonsPerdasPerdas -- Transferência de Energia entre íonsTransferência de Energia entre íons
Nd3+
MEME
Nd3+4I9/2
4I11/2
4I13/2
4I15/2
4F3/2
2H9/2,4F5/2
800
nm
RC1RC1
1,06
µm
1,34
µm
RC2RC23F2,3
Tm3+ Tm3+
3H6
3F4
3H5
3H4
RCRC
650
nm
1,8 µm
ME1ME1
ME2ME2
1,47 µm
800
nm
ME, RC1 e RC2 ME, RC1 e RC2 prejudicam asprejudicam asemissões laseremissões laser
RC é o mecanismo RC é o mecanismo de excitação e ME2 de excitação e ME2 favorece a favorece a emissãoemissão
em 1,8 em 1,8 µµmm
Exemplo:Exemplo: Vidro GaLaS:NdVidro GaLaS:Nd3+3+
0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005
ln[In
tens
idad
e]
τ = 50 µs
τ = 75 µs
Tempo (s)
GaLaS:Nd3+ (0,05%) GaLaS:Nd3+ (2,0%)
Nd3+
MEME
Nd3+4I9/2
4I11/2
4I13/2
4I15/2
4F3/2
2H9/2,4F5/2
800
nm
RC1RC1
1,06
µm
RC2RC2
Mecanismo de interação => n = 6,8,10 (dd;dq;qq)Parâmetros microscópicos de transferência de energia
Distância média entre íons interagentes
→)( )()( sdd
sda CC
→= 3/1)4/(3( NR π→s
n
sdas
da RCP
)()( =ProbabilidadeProbabilidade de de transferênciatransferência
de de energiaenergia entreentre íonsíons
860 880 900 920 940 960
Inte
nsia
de n
orm
aliz
ada
4I9/2 4F3/2
4F3/2 4I9/2
Com prim ento de onda (nm )
Absorção norm alizada Em issão norm alizada
Modelo de Dexter para a interação multipolarModelo de Dexter para a interação multipolar
Qa e Qd = área integrada de absorção do íon aceitador e emissão do doadorfa e fd = formas de linha de absorção e emissão (para aceitador e doador)
(a integral corresponde a superposição espectral)
∫= dEE
EfEfRnQQcP addadd
da 2623
2 )()(43πh
Para interações dipolo-dipolo
Perdas – Absorções de Estado Excitado (AEE)PerdasPerdas –– Absorções de Estado Excitado (AEE)Absorções de Estado Excitado (AEE)
NíveisNíveis metaestáveismetaestáveis ⇒⇒ altaalta probabilidadeprobabilidade de AEEde AEE
ÍonsÍons terrasterras--rarasraras trivalentestrivalentes
•• Depopulação do nível emissorDepopulação do nível emissore comprometimento de e comprometimento de ηη
Geração de upconversionGeração de upconversionGeração de calor na rede Geração de calor na rede
***AEFAEF
AEEAEE
AEEAEE
TÉCNICA PUMP-PROBE PARA MEDIR AEETÉCNICA PUMPTÉCNICA PUMP--PROBE PARA MEDIR AEEPROBE PARA MEDIR AEE
computador
lâmpada
chopper700 Hz
Laser
chopper14 Hz
amostra
bloqueadorde feixe
mon
ocro
mad
or
filtros
bloqueadorde feixe
sinal Isinal Iuu sinal sinal IIpp
11o o locklock--inin
22o o locklock--inin
]exp[0 NLII AEFu σ−=
)]()([)/()(exp0 LNiiNNLNNII eAEEEEi
eieAEFp σσσ −+−−= ∑
)]()([)/(/ iiNNLANII AEEEEi
eiAEFeu σσσ −+=∆ ∑
900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
-1,0x10-20
-5,0x10-21
0,0
5,0x10-21
1,0x10-20
1,5x10-20
2,0x10-20
2,5x10-20
3,0x10-20
4I9/2 4F3/2
4F3/2 4I9/2
4F3/2 4I11/2
4F3/2 4I13/2
4F3/2 4G7/2+
2K13/24F3/2
4G9/2
4F3/2 2G9/2+
2K15/2+4G11/2+
2D3/2
σESA+σGSA+σSE
σGSA σSE
Cro
ss s
ectio
n (c
m2 )
Wavelength (nm)
)]()([)/(/ iiNNLANII AEEEEi
eiAEFeu σσσ −+=∆ ∑
Exemplo:Exemplo: Vidro Fluoreto dopado com NdVidro Fluoreto dopado com Nd3+3+
ConclusõesConclusõesConclusões
EmissãoLASER
Espelho de saídaR = 90%
lente
Laser de bombeio
Espelho de entradaR = 100%
Meio ativo
Ex.: Cavidade laser linear tipo “endEx.: Cavidade laser linear tipo “end--pumped”pumped”
ESPECTROSCOPIA ESPECTROSCOPIA
Caracterizar e aprimorar o desenvolvimento de materiais com Caracterizar e aprimorar o desenvolvimento de materiais com potencial tecnológico, especialmente meios ópticos.potencial tecnológico, especialmente meios ópticos.
BuscaBusca--se valores apropriados de energia de fônons, seções de se valores apropriados de energia de fônons, seções de choque de absorção (choque de absorção (σσAEFAEF σσAEEAEE) ) , e de emissão estimulada (, e de emissão estimulada (σσEEEE) ) , e , e níveis aceitáveis de transferência de energia (RC e ME) entre íoníveis aceitáveis de transferência de energia (RC e ME) entre íonsns
III – INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS: (Cristais, vidrose cerâmicas dopados com TR3+)
III III –– INTERPRETAÇÃO DE INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS: (Cristais, vidrosRESULTADOS: (Cristais, vidrose cerâmicas dopados com TRe cerâmicas dopados com TR3+3+))
1,8 1,8 µmµm ⇒⇒ medicina, odontologiamedicina, odontologia1,45 1,45 µmµm ⇒⇒ telecomunicatelecomunicaççõesões
1,06 1,06 µmµm ⇒⇒ medicina, indmedicina, indúústriastriametalmetalúúrgica, espectroscopia rgica, espectroscopia 1,34 1,34 µmµm ⇒⇒ telecomunicatelecomunicaççõesões
O íon Tm3+ (4f12)O íon TmO íon Tm3+3+ (4f(4f1212))
Tm3+ Tm3+
33HH66
33FF44
33HH55
33HH44
33FF2,32,3
RCRC
RCIRCI
650
nm65
0 nm
1.8
1.8 µµ mm
ME1ME1
ME2ME2
1.45 1.45 µµmm
O íon Nd3+ (4f3)O íon NdO íon Nd3+3+ (4f(4f33))
NdNd3+3+
MEME
NdNd3+3+
44II9/29/2
44II11/211/2
44II13/213/2
44II15/215/2
44FF3/23/2
22HH9/29/2,,44FF5/25/2
800
nm80
0 nm
RC1RC11,06
1,
06 µµ
mm
1,34
1,
34 µµ
mm
RC2RC2
Exemplos de emissões de importância tecnológicaExemplos de emissões de importância tecnológica
O íon Er3+ (4f11)O íon ErO íon Er3+3+ (4f(4f1111))
Er3+
2H11/2
Er3+
980
nm98
0 nm
4I15/2
4I13/2
4I11/2
4I9/2
4F9/2
4S3/2
4F7/2
RC2RC2
RC3RC3
RC1RC1
AEE2AEE2
540 nmAEE1AEE1
2.8 µm
1.55
µm
660 nm
1,55 1,55 µµmm ⇒⇒ telecomunicatelecomunicaççõesões
2,8 2,8 µmµm ⇒⇒ medicina, odontologiamedicina, odontologia
540 e 660 nm540 e 660 nm ⇒⇒ comunicacomunicaççõesõessubmarinas, displays, sensores,submarinas, displays, sensores,armazenamento de dadosarmazenamento de dados
1000 2000 3000 40000
0
0
Agua Pura
2,8 2,8 µµmm
Vidros SódioVidros Sódio--aluminofosfatoaluminofosfatonão dopados e dopados com Ndnão dopados e dopados com Nd3+3+
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400
% T
rans
mis
são
νas[POP]
νas[OPO]νs[OPO]
νs[POP]
0Al
20Al30Al
50Al80Al
Energia (cm-1)600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400
80Al
50Al
30Al
20Al
0Al
νs [POP] νs [OPO]
Inte
nsid
ade
(u.a
.)
Energia (cm-1)
Infravermelho e RamanInfravermelho e Raman
Forças de ligação:Forças de ligação:Na Na –– O O →→ 20 kcal20 kcal
Al Al –– O O →→ 6767--52 kcal52 kcal
Luminescência e propriedades radiativas (J.O.)Luminescência e propriedades radiativas (J.O.)
Ω2=4.3x10-20cm2; Ω4=5.2x10-20cm2; Ω6=4.3x10-20cm2;
900 1000 1100 1200 1300 14000
2
4
6
8
10
12
14
4F3/2 4I13/2
4 F 3/2
4 I 11/2
4F3/2 4I9/2
λexc = 808nm
Inte
nsid
ade
(u.a
.)
Comprimento de Onda (nm)
1 2 3 4 5
Emissão 1060nm
Nd3+ (1020Íon/cm3)
∗= sµτ 250.exp75,0=ηsrad µτ 340. =
* para amostras dopadas com 0,2 e 1,0%* para amostras dopadas com 0,2 e 1,0% presenpresençça de OHa de OH--
Amostras obtidas em atmosfera de ar e de NAmostras obtidas em atmosfera de ar e de N22
Luminescência eLuminescência eTempo de VidaTempo de Vida
Transmissão: amostras Transmissão: amostras com 20% Al obtidascom 20% Al obtidas
em ar e em Nem ar e em N22
96,0=η 800 900 1000 1100 1200 1300 14000,00
0,25
0,50
0,75
1,00 Atmosfera de N2 Ar
4F3/2 4I13/2
4F3/2 4I9/2
4F3/2 4I11/2
Inte
nsid
ade
(u.a
.)
Comprimento de Onda (nm)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,50
20
40
60
80
1µm
Atmosfera N2
Ar
Tran
smis
são
(%)
Comprimento de Onda (µm)
Amostra 20AlAmostra 20Al
0 100 200 300 400 50
τexp=250µs
τexp=328µs
Ar
Atmosfera de N2
ln(I)
(u.a
.)
τ (µs)
D.L. Rocco, Dissertação de Mestrado, IFSC/USP (2002).D.L. Rocco, Dissertação de Mestrado, IFSC/USP (2002).
Fibras monocristalinas de YVOFibras monocristalinas de YVO44
TRTR0.80.8LaLa0.20.2VOVO4 4 (TR = (TR = GdGd, Y) dopadas com , Y) dopadas com NdNd3+ 3+ ou Tmou Tm3+3+, crescidas por LHPG, crescidas por LHPG
nutrient
1 mm
200 300 400 500 600 700 800 900
Inte
nsid
ade
(uni
d. a
rb.)
890
840817
490
379
262
160
cristal bulk comercial
FMC/atmosfera de O2
FMC/atmosfera de ar** * *
Deslocamento Raman (cm-1)
1000 1100 1200 1300 1400
(a4)
(a3)
(a2)
(a1)
Raman de fibras de YVORaman de fibras de YVO44
EEfônonfônon = 890 cm= 890 cm--11
ArdilaArdila et al., J. et al., J. CrystCryst. . GrowthGrowth 233 (2001) 253.233 (2001) 253.
150 300 450 600 750 900
(d) cristal bulk GdVO4
118
150 23
726
0
380
475
799 814
876
122
154 23
826
2
382
478
798 81
487
6(c) FMC Gd0.8La0.2VO4
Energia (cm-1)150 300 450 600 750 900
Inte
nsid
ade
(uni
d. a
rb.)
158
261
379
489
815
837
889
152
262
380
489
811
833
890(a) FMC Y0.8La0.2VO4
(b) cristal bulk YVO4
Raman de fibras de Raman de fibras de YY00.8.8LaLa0.20.2VOVO4 4 e Gde Gd0.80.8LaLa0.20.2VOVO44
1 mm
de Camargo et al., J. Phys. Cond. Matt. 14 (2002) 13889.de Camargo et al., J. Phys. Cond. Matt. 14 (2002) 13889.
Alargamento inhomogêneoAlargamento inhomogêneoEEfônonfônon = 890 cm= 890 cm--11
Absorção e ganho: Absorção e ganho: YVOYVO44::NdNd33+ + e e TRTR00.8.8LaLa0.20.2VOVO44::NdNd33++
0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60 FMC de YVO4:Nd3+ (1,0 atm%)
4F3/2 4G7/2
4F3/2 2D3/2+
4G11/2+2G9/2+
2K15/2
4F3/2 4I11/2
4F3/2 4G9/2+
2K13/2
4F3/2 4I13/2
σ EE-σ A
EE (
10-2
0 cm
2 )
Comprimento de onda (µm)
720 750 780 810 840 870 900 930
YVO4:Nd3+
Gd0,8La0,2VO4:Nd3+
Y0,8La0,2VO4:Nd3+
T = 300K
4I9/2 4S3/2+
4F7/24I9/2
4F3/2
4I9/2 4F5/2+
2H9/2
Abso
rção
(uni
d. a
rb.)
Comprimento de onda (nm)
2,8 nm
3,7 nm
2,0 nmG(G(λλ) = ) = σσEEEE -- σσAEEAEE
220064,1 1059 cmmEE
−×=µσ220
.05,1 100.4 cmmed
mAEE
−×⟨µσ
22034,1 1016 cmmAEE
−×=µσ
22035,1 1010 cmmEE
−×=µσ
Alargamento espectral favoreceAlargamento espectral favoreceo bombeio em 808 nmo bombeio em 808 nm
recobrimentoR = 99,99% (1,064 µm)
T = 85% (808 nm)
1,064 µm
FMC 1,0 mm bulk 2,0 mm
Espelho de saídaRaio = 50 mm
R = 95% em λsaída
YVO4:Nd3+
1,0 atm%
35 mm
lente
Laser Ti:Safiraλinc. = 808 nmPinc. < 500 mW
(a)
0 100 200 300 400 500
0
50
100
150
200
250λexc=808nmlaser de Ti:Safira
cristal bulk YVO4:Nd3+
fibra YVO4:Nd3+Potê
ncia
de
saíd
a (m
W)
Potência absorvida (mW)
Fibra:Fibra: ηη = 42%; P= 42%; Pthr.thr. = 10 mW= 10 mWBulk:Bulk: ηη = 48%; P= 48%; Pthr.thr. < 10 mW< 10 mW
Ação Laser YVOAção Laser YVO44:Nd:Nd3+3+ em 1,064 em 1,064 µµmm
de Camargo et al. Opt. Lett. 29(2004) 59.de Camargo et al. Opt. Lett. 29(2004) 59.
Absorção e Luminescência: GdAbsorção e Luminescência: Gd0.80.8LaLa0.20.2VOVO44:Tm:Tm3+3+
0.68 0.70 0.72 0.74 0.76 0.78 0.80 0.82
0
3
6
9
12
0.8 µm
0.69
µm
Tm3+
3F2,33H43H53F4
3H6
3H6 3F2,3
3H6 3H4
T = 300 K
Abs
orpt
ion
coef
icie
nt (c
m-1)
Wavelength (µm)
Alargamento inhomogêneoAlargamento inhomogêneoem torno de 800 nmem torno de 800 nm
⇓⇓Bombeio por laser de diodo! Bombeio por laser de diodo!
Alargamento inhomogêneoAlargamento inhomogêneo⇓⇓
microlaser sintonizável microlaser sintonizável em torno de 1,8 em torno de 1,8 µµm!m!
0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
T = 300K
0.69
µm
Tm3+
3H4
3F2,3
3F4
3H5
3H6
5.0% 0.5%
3H4 3H6 3H4
3F4
3F4 3H6
Lum
ines
cenc
e (a
rb. u
nits
)
Wavelength (µm)
1,8 1,8 µµmm
1,45 1,45 µµmm33HH44
33HH5533FF44
33HH66
__ 0,5%__ 0,5%____ 5,0%5,0%
0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74-0.6
-0.3
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8C
ross
sec
tion
(10-2
0 cm
2 ) 1G4
3F2,33H4
3H53F4
3H6
1D2
Tm3+
3H6 3F2,3
3H4 1D2
3F4 1G4
σESA σGSA
Wavelength (µm)
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
-3
-2
-1
0
1
2
3H6
3F4
3H5
3H4
3F2,3
1G4
1D2
Tm3+
3H6 3H5
3H4 1G4
3F4 3F2,3
3F4 3H4
σESA σGSA
Cro
ss s
ectio
n (1
0-20 c
m2 )
Wavelength (µm)
Absorção de estado excitado: GdAbsorção de estado excitado: Gd0.80.8LaLa0.20.2VOVO44:Tm:Tm3+3+
22021,1 100,2 cmmAEF
−×=µσ
22045,1 106,0 cmmE
−×=µσ
22040,1 109,1 cmmAEE
−×=µσ
2207,0 107,1 cmmAEE
−×=µσ22065,0 105,0 cmm
AEE−×=µσ
Em 1,8 Em 1,8 µµm não hm não háá AEE!AEE!
Vidro calcogeneto GaLaS Vidro calcogeneto GaLaS dopado com Tmdopado com Tm3+3+
Absorção e propriedades radiativas: GaLaS:TmAbsorção e propriedades radiativas: GaLaS:Tm3+3+
0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,00
1
2
3
4
5
6
7
20 nm
2,0% peso Tm2S3
3H6 3F4
3H5
3F2,3
3H4
Coe
ficie
nte
de A
bsor
ção
(cm
-1)
Comprimento de Onda (µm)
AAJJJJ’’1,45 1,45 µµm m = 518 s-1
ττradrad (3H4)= 160 µs ηη = 98%
AAJJJJ’’1,8 1,8 µµm m = 1041 s-1
ττradrad (3F4)= 960 µs ηη = 100%
1 2 3 4 5 6 7
0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
3F4 3H6
3F4 3H6
1,8 µm
3H4 3H6
800 nm
Inte
nsity
(arb
. uni
ts)
densidade de Tm3+ (1020cm-3)
6,0% 0,1%
3H4 3H6
3H4 3F4In
tens
idad
e (u
nid.
arb
.)
Comprimento de Onda (µm)
ΩΩ22 = 5,8 × 10-20 cm2
ΩΩ44 = 1,6 × 10-20 cm2
ΩΩ66 = 1,3 × 10-20 cm2
rmsrmserroerro= 5,0%
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
ln [Intensidade]
1.0%
nível 3H4
2.0%
4.0%
0.1%
6.0%
ln[In
tens
idad
e]
Tempo (ms)
4.0%
1.0%
0.1%
2.0%
6.0%
nível 3F4
Tempo (ms)
Transferência de energia: GaLaS:TmTransferência de energia: GaLaS:Tm3+3+
−−−= tWttItI γ
τ 0
exp)0()()/(1 .0 mprad WW +=τ
→γ→W
sem prévia migração (RC)sem prévia migração (RC)
com migração prévia (ME)com migração prévia (ME)
ME1(CME1(Cdddd))
33HH66
33FF44
33HH44
Tm3+ Tm3+
RC (CRC (Cdada))
ME2(CME2(Cdddd))
800
nm80
0 nm
1,45
1,
45 µµ
mm
1,8
µm1,
8 µm
33HH55
33FF2,32,3
→W,γ podem ser escritos em função de Cpodem ser escritos em função de Cdddd e Ce Cdada
nn00
nn11
nn22
Tm3+ Tm3+
3F4
3H5
3H4
3F2,3
RCRC(W(WTETEnn22nn00))
ME1ME1
ME2ME2
nn 22WW
2020
3H6
RnRn 00
nn 22WW
2121
nn 11WW
1010
Para descrever a dinâmica dos níveis ePara descrever a dinâmica dos níveis eobter populações no estado estacionárioobter populações no estado estacionário
1012020200 WnWnnnWRn
dtdn
te ++−−=
101212021 2 WnWnnnW
dtdn
te −+=
2122020202 WnWnnnWRn
dtdn
te −−−=
Modelo de “Salto”Modelo de “Salto”Exemplo: Interações dipoloExemplo: Interações dipolo--dipolodipolo
ddddd
ddda
ddte nCCW 2/12/1 )()(13=
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
(a) 2,0% Tm2S3
Tempo (ms)
0,0 0,2 0,4 0,6
subida 3F4
Wtetot=1,53 x 10-16cm3s-1
Inte
nsid
ade
Nor
mal
izad
a
Tempo (ms)0,0 0,1 0,2 0,3
3F4 3H6
Wtetot=1,53 x 10-16cm3s-1
Tempo (ms)
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
(b) 6,0% Tm2S3
Tempo (ms)
Simulação do ganho em 1,8 Simulação do ganho em 1,8 µµmm: GaLaS:Tm: GaLaS:Tm3+3+
qqte
dqte
ddte
totalte WWWW ++=
Para o TmPara o Tm3+3+ interações interações dd--qq e qe q--q q podempodem também ser também ser relevantesrelevantes!!
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
para calibrar o espectro
GaLaS:Tm3+ (2,0%)
3H4 3F4
3H6 3H5
3F4 3F
2,3
3H4 1G
4
3F4 3H
4
σAEE σAEF σE
Σni/n
e(σE
E,i-σ
AE
E,i),σ A
EF,σ
EE (
10-2
0 cm
2 )
Comprimento de onda (µm)
1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4 2,0% peso Tm2S3
I=1,57 KWcm-2
I=7,9 KWcm-2
I=18,8 KWcm-2
I=31,4 KWcm-2
I=157 KWcm-2
Gan
ho ó
ptic
o (c
m-1 )
Comprimento de onda (µm)1 2 3 4 5 6 7
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0 I=8 KW.cm-2
I=20 KW.cm-2
G(λ
) (cm
-1)
Densidade de Tm3+(1020cm-3)
Ganho óptico em 1,8 Ganho óptico em 1,8 µµmm
01)( nnG AEFEE σσλ −=
Para o nPara o níível vel 33FF44 (n(n11):):
−
−+
= −−
−tW
t
neff
tte eeW
WnWntnneff 10
2
2 110
2121 )(
)2)(0()( τ
τ
22047,1 1042,0 cmmE
−×=µσ
22043,1 1086,0 cmmAEE
−×=µσ
Em torno de 1,45 Em torno de 1,45 µµmm……
⇓⇓Não há ganho com Não há ganho com
λλexcexc = 800 nm!= 800 nm!de Camargo et al., J. Phys. Condens. Matt. 14 (2002) 9495.de Camargo et al., J. Phys. Condens. Matt. 14 (2002) 9495.
Cerâmicas transparentes de PLZT Cerâmicas transparentes de PLZT não dopadas ou dopadas não dopadas ou dopadas
com Ndcom Nd3+3+ ou Erou Er3+3+
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 90000
10
20
30
40
50
60
70C O 2O H -
P LZT não dopado x = 2 .5 m m
% T
rans
mitâ
ncia
C om prim ento de onda (nm )
200 400 600 800 1000 1200
PLZT não dopado λexc = 514,5 nm
315550
748
Inte
nsid
ade
(uni
d. a
rb.)
Deslocamento Raman (cm-1)
Janela óptica e Raman: PLZT não dopadoJanela óptica e Raman: PLZT não dopado
EEfônonfônon = 750 cm= 750 cm--11
5 µm
de Camargo et al., Cerâmica 50 (2004) 368.de Camargo et al., Cerâmica 50 (2004) 368.
770 780 790 800 810 820 830 840
15 nm
0.9 nm
4I9/2 2H9/2,
4F5/2
Inte
nsity
(arb
. uni
ts)
Wavelength (nm)
PLZT:Nd3+
YAG:Nd3+
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
λexc = 800 nm
Inte
grat
ed in
tens
ity
mol% Nd3+
36 nm
5 nm
4F3/2 4I9/2
4F3/2 4I11/2
4F3/2 4I13/2
Inte
nsity
(arb
. uni
ts)
Wavelength (µm)
PLZT:Nd3+
YAG:Nd3+
Absorção e Luminescência: PLZT:NdAbsorção e Luminescência: PLZT:Nd3+3+
= 28 x 10-20 cm2egintnm 803σ
PLZT:NdPLZT:Nd3+3+
= 55 x 10-20 cm2egint808nmσ
YAG:NdYAG:Nd3+3+
Eficiência Quântica
η = 0.87τrad = 165 µsτexp = 144 µs
de Camargo et al., J. Appl. Phys. 95 (2004) 2135.de Camargo et al., J. Appl. Phys. 95 (2004) 2135.
0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
-1
0
1
2
3
4PLZT:Nd3+
4F3/2 4G7/2
4F3/2 4G9/2,
2K13/2
4F3/2 4I13/2
4F3/2 4I11/2
4F3/2 2G9/2,
2K15/2,4G11/2,
2D3/2
σSE+σGSA- σESA σespont.
4I9/2 4F3/2
Cro
ss s
ectio
n (x
10-2
0 cm
2 )
Wavelength (µm)
= 135 x 10-20 cm2egintm 1.06µσ
PLZT:NdPLZT:Nd3+3+
= 350 x 10-20 cm2egintm 1.06µσ
YAG:NdYAG:Nd3+3+
de Camargo et al., Appl. Phys. Lett. (In press) de Camargo et al., Appl. Phys. Lett. (In press)
Transferência de Energia e AEE em PLZT:NdTransferência de Energia e AEE em PLZT:Nd3+3+
= 105 × 10-42 cm6s-1EMddC
= 0.2 × 10-42 cm6s-11CRdaC
= 7.8 × 10-42 cm6s-12CRdaC
4I9/2
4I11/2
4I13/2
4I15/2
4F3/2
2H9/2,4F5/2MEME80
0 nm
RC1RC11,06
µm
1,34
µm
RC2RC2
Emissões no visível e infravermelho: PLZT:ErEmissões no visível e infravermelho: PLZT:Er3+3+
2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 1.4 1.5 1.6 1.7
4I11/24I13/2
4I13/24I15/2
T = 300KPLZT:Er3+(a)
2.8 µm
1.55
µm
Intensity (arb. units)Inte
nsid
ade
(uni
d. a
rb.)
(b)
Er3+
0.98
µm
Comprimento de onda (µm)
AEE1AEE1
Er3+
0,89
µm
4I15/2
4I13/2
4I11/2
4I9/2
4F9/2
4S3/2
4F7/22H11/2AEE2AEE2
0,54 µm
0,66 µm
1,55 µm
2,8 µm
510 540 570 600 630 660 690
PLZT:Er3+ (1.0 wt% Er2O3)
2 H11
/2 4 I 15
/2
4S3/2 4I15/2
4F9/2 4I15/2In
tens
idad
e (u
nid.
arb
.)
Comprimento de onda (nm)
510 520 530 540 550 560 570 580 590 600
4S3/2 4I15/2
2H11/2 4I15/2
Nor
mal
ized
Inte
nsity
(a.u
.)
Wavelength (nm)
37 oC 125 oC 188 oC 265 oC 325 oC 380 oC 428 oC 530 oC 610 oC
∆−=
kTEC
SAHA exp
)()(
2/34
2
2/112
1
4F7/22H11/2
4I15/2
4I13/2
4I11/2
4I9/2
4F9/2
4S3/2 AEE
AEE
560
nm
980
nm
∆E
1773 −=∆ cmE
Sensor de temperaturaSensor de temperaturaSensor de temperatura
0.0010 0.0015 0.0020 0.0025 0.0030 0.0035e-3
e-2
e-1
e0
ln[A
1(2 H11
/2)/A
2(4 S 3/2)]
Temperature (K-1)
A1(2H
11/2)/A
2(4S
3/2)
Linear fit; (R = 0.9995)
e3 e4 e5 e6
e-4
e-3
e-2
e-1
e0
e1
e2
n = 2.07
Iupconv.=Pn
R=0.9998Upc
onve
rsio
n in
tens
ity (a
.u.)
Laser power (mW)
530
nm
Considerações FinaisConsiderações Finais** As técnicas de espectroscopias vibracional e óptica As técnicas de espectroscopias vibracional e óptica
são ferramentas poderosas para caracterizar materiais são ferramentas poderosas para caracterizar materiais sólidos do ponto de vista de suas propriedades sólidos do ponto de vista de suas propriedades
estruturais, microestruturais e ópticas. estruturais, microestruturais e ópticas.
* * UtilizandoUtilizando--se estas técnicas de maneira qualitativa e se estas técnicas de maneira qualitativa e quantitativa é possível obter informações importantesquantitativa é possível obter informações importantes
na realimentação da síntese e processamento.na realimentação da síntese e processamento.
** No que concerne as aplicações ópticas de cristais, No que concerne as aplicações ópticas de cristais, vidros e cerâmicas dopados com íons ativos, as técnicas vidros e cerâmicas dopados com íons ativos, as técnicas demonstradas permitem conhecer em detalhes processos demonstradas permitem conhecer em detalhes processos
radiativos e não radiativos, inclusive a transferência de radiativos e não radiativos, inclusive a transferência de energia entre íons e as absorções de estado excitado. energia entre íons e as absorções de estado excitado.
Referências BibliográficasReferências Bibliográficas1 1 -- Modern Spectroscopy, Modern Spectroscopy, J. M. HollasJ. M. Hollas (Wiley, 1987). (Wiley, 1987). Espectroscopia rotacional, vibracional, Espectroscopia rotacional, vibracional, eletrônica e fotoeletrônica. eletrônica e fotoeletrônica.
2 2 –– Spectroscopy. Ed. Spectroscopy. Ed. Straugham & WalkerStraugham & Walker (Chapman Hall, 1976), vols. 1 a 3. (Chapman Hall, 1976), vols. 1 a 3. Ressonância Ressonância Magnética, Espectroscopia de microondas, IR, Raman, Eletrônica.Magnética, Espectroscopia de microondas, IR, Raman, Eletrônica.
3 3 –– Molecular Physics and Elements of Quantum Mechanics. Haken & WoMolecular Physics and Elements of Quantum Mechanics. Haken & Wolf (Springer, 1995). lf (Springer, 1995). Espectroscopia molecular, (IR, Raman e Eletrônica) e RessonânciaEspectroscopia molecular, (IR, Raman e Eletrônica) e Ressonância Magnética.Magnética.
4 4 –– Symmetry and Spectroscopy. Symmetry and Spectroscopy. Harris & BertolucciHarris & Bertolucci (Dover, 1978). (Dover, 1978). Aplicações da teoria de Aplicações da teoria de Grupos nas espectroscopias vibracional e eletrônica.Grupos nas espectroscopias vibracional e eletrônica.
5 5 –– Physical Methods for Chemists, Physical Methods for Chemists, R. S. DragoR. S. Drago (Saunders, 1992). (Saunders, 1992). Teoria de Grupos aplicada a Teoria de Grupos aplicada a espectroscopia; Espectroscopia IR, Raman, Eletrônica, Ressonânciespectroscopia; Espectroscopia IR, Raman, Eletrônica, Ressonância Magnética Nuclear e a Magnética Nuclear e Ressonância Paramagnética Eletrônica.Ressonância Paramagnética Eletrônica.
6 6 –– Physical Chemistry, Physical Chemistry, P. W. AtkinsP. W. Atkins. . Contém capítulos introdutórios à espectroscopiaContém capítulos introdutórios à espectroscopia
7 7 –– Bonding, Enegy Levels and Bands in Inorganic Solids. Bonding, Enegy Levels and Bands in Inorganic Solids. J. A. DuffyJ. A. Duffy (Longman, 1990). (Longman, 1990). Espectroscopia eletrônica (absorção e luminescência) em sólidos.Espectroscopia eletrônica (absorção e luminescência) em sólidos.
8 8 –– Infrared Physics. Infrared Physics. Houghton & SmithHoughton & Smith (Clarendon, 1966). (Clarendon, 1966). Aplicações em cristais iônicos e Aplicações em cristais iônicos e semicondutores.semicondutores.
9 9 –– TheThe electronicelectronic structurestructure and chemistry of solids. and chemistry of solids. P. A.P. A. CoxCox (Oxford, 1987). (Oxford, 1987). Espectroscopia Espectroscopia fotoeletrônica e de absorção em cristais e semicondutores.fotoeletrônica e de absorção em cristais e semicondutores.
10 10 –– SolidSolid StateState Chemistry. Chemistry. Cheetham & Cheetham & DayDay (Oxford, 1987). (Oxford, 1987). Espectroscopia fotoeletrônica Espectroscopia fotoeletrônica (Cap. 3) e Raman em sólidos (Cap. 9).(Cap. 3) e Raman em sólidos (Cap. 9).
11 11 –– OpticalOptical Spectroscopy of Inorganic Spectroscopy of Inorganic SolidSolid. . Henderson & InbuschHenderson & Inbusch (Oxford, 1989). (Oxford, 1989). Absorção Absorção óptica, refletividade e luminescência em cristais e semicondutoróptica, refletividade e luminescência em cristais e semicondutores. Centros de cor.es. Centros de cor.
12 12 –– BasicBasic principlesprinciples of of ligandligand fieldfield theorytheory. . H. L. H. L. SchlaferSchlafer & G. Gliemann& G. Gliemann (Wiley, 1969). (Wiley, 1969). Espectroscopia eletrônica em cristais.Espectroscopia eletrônica em cristais.
13 13 –– A. S. S. de CamargoA. S. S. de Camargo, , Caracterização Espectroscópica de Possíveis Meios Ativos para Caracterização Espectroscópica de Possíveis Meios Ativos para Lasers de NdLasers de Nd3+3+ e Tme Tm3+3+, , Tese de doutorado, IFSC/USP (2003)Tese de doutorado, IFSC/USP (2003)
14 14 –– D. L. RoccoD. L. Rocco, Estudo espectroscópico dos vidros sódio aluminofosfatos: Matri, Estudo espectroscópico dos vidros sódio aluminofosfatos: Matrizes não zes não dopadas e dopadas com Eudopadas e dopadas com Eu3+3+ e Nde Nd3+3+, , Dissertação de mestrado,Dissertação de mestrado, IFSC/USP (2002).IFSC/USP (2002).
15 15 –– B. R.B. R. JuddJudd, , PhysPhys. Rev. Rev. 127 (1962) 750.. 127 (1962) 750.
16 16 –– G. S. G. S. OfeltOfelt, , J. J. ChemChem. . PhysPhys.. 37 (1962) 511.37 (1962) 511.
17 17 –– D. L. D. L. DexterDexter, , J. J. ChemChem. . PhysPhys.. 21 (1953) 836.21 (1953) 836.
18 18 –– T. T. MiyakawaMiyakawa, D. L. , D. L. DexterDexter, , PhysPhys. Rev. B. Rev. B 1 (1970) 2961.1 (1970) 2961.
19 19 –– M. M. YokotaYokota, T. , T. TanimotoTanimoto, , J. J. PhysPhys. . SocSoc. . JpnJpn. 22 (1967) 779.. 22 (1967) 779.
20 20 –– W. J. W. J. MiniscalcoMiniscalco, R. S. , R. S. QuimbyQuimby, , OptOpt. . LettLett.. 16 (1991) 258.16 (1991) 258.
21 21 –– J. J. KoetkeKoetke, G. , G. HuberHuber, , ApplAppl. . PhysPhys. B. B 61 (1995) 151.61 (1995) 151.
* Outras teses desenvolvidas no Laboratório de Laser e Aplicaçõe* Outras teses desenvolvidas no Laboratório de Laser e Aplicações do IFSC/USP contém s do IFSC/USP contém resultados interessantes em sólidos e algumas descrições teóricaresultados interessantes em sólidos e algumas descrições teóricas referenciadas. Autores: E. s referenciadas. Autores: E. Pecoraro, L. F. C. Pecoraro, L. F. C. ZonettiZonetti, , D. F.D. F. de Sousa, F. Batalioto, S. L. de Oliveira. de Sousa, F. Batalioto, S. L. de Oliveira.