Orientador: Luiz Carlos Barbosa

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Vidros a base de óxido de telúrio da família (95-X)TeO2-XLi2O-5TiO2 (TLT) e (90-X)TeO2-XPbO-10TiO2 (PTT) com X= 5, 10, 15,20, e 25 mol% foram preparados utilizando o método convencional e de resfriamento rápido por "quenching" .Realizaram-se medidas de difração de raios X, densidade,...

Resumo: Vidros a base de óxido de telúrio da família (95-X)TeO2-XLi2O-5TiO2 (TLT) e (90-X)TeO2-XPbO-10TiO2 (PTT) com X= 5, 10, 15,20, e 25 mol% foram preparados utilizando o método convencional e de resfriamento rápido por "quenching" .Realizaram-se medidas de difração de raios X, densidade, analise térmica diferencial, dilatometria e espectroscopía UV -Vis e infraverrnelha. Propriedades como o coeficiente de expansão térmica, a temperatura de transição vítrea, estabilidade térmica e da densidade foram medidas nos dois sistemas vítreos e seus resultados são discutidos em relação à estrutura do vidro. O modelo de Sellmeir foi utilizado para calcular a dispersão do índice de refração linear e com a técnica de Wemple calculou-se o comprimento de onda de corte e a curva de dispersão material. O espectro óptico foi medido a temperatura ambiente na faixa entre 250 e 1500 nm e os resultados mostraram que a banda de absorção fundamental é uma função da composição e a absorção óptica é devida às transições indiretas. O espectro infravermelho foi medido na faixa de freqüências entre 4000-400 cm-1 , e encontrou-se que a banda de absorção principal nestes vidros esta relacionada à banda característica do TeO2. Mudanças na estrutura de curto alcance originam o deslocamento dessas bandas. Os resultados foram interpretados sobre a base das forças de alargamento de cada ligação. Todas as propriedades estudadas no sistema TLT sugerem que algum tipo de mudança estrutural poderia estar acontecendo na composição com 15 mol% do Li2O. Por outro lado, nos vidros do sistema PTT entanto que algumas propriedades como a temperatura de transição vítrea e o coeficiente de expansão térmica sugerem que a estrutura desses vidros varia suavemente com a composição, a medida da densidade mostra que a partir da composição com 20 mol% de PbO atinge o seu ponto de saturação. as curvas DT A mostraram mais de um pico de cristalização na composição com 15 mol% de PbO e mais de urna temperatura de transição vítrea nas composições com 20 e 25 mol % de PbO. Foram finalmente realizadas, avaliações dos valores do índice de refração não linear, segundo modelos teóricos publicados por Lines, Boling e Sheik-Bahae. Com estes índices de refração não lineares avaliados, realizamos comparações com os dados publicados na literatura sobre estes dois sistemas de vidros. Pudemos concluir que para O sistema TL T , o modelo de Lines apresentou boa concordância, enquanto que os modelos de Boling e o de Sheik-Bahae, não se adaptaram com estes dados. Para o sistema PTT , nenhum dos modelos teóricos mencionados acima, concordaram com os dados experimentais publicados na literatura. Concluiu-se que óxidos de metais pesados altamente polarizáveis como o PbO juntamente com elementos com pares de elétrons livres com alta atividade como o Te, não devem concordar com estas teorias, devido a natureza eletrônica e mesmo interação destes dois elementos na rede vítrea

Abstract: Tellurium oxide glasses in glass system (95-X)TeO2- XLi2O-5TiO2 (TLT) and (90-X)TeO2-XPbO-10TiO2 (PTT) with X=5, 10, 15,20, and 25 mol% were prepared by using a conventional and melt-quenching methods. X-ray diffraction, density, differential thermal analyses, dilatometry, UV-Vis and...

Abstract: Tellurium oxide glasses in glass system (95-X)TeO2- XLi2O-5TiO2 (TLT) and (90-X)TeO2-XPbO-10TiO2 (PTT) with X=5, 10, 15,20, and 25 mol% were prepared by using a conventional and melt-quenching methods. X-ray diffraction, density, differential thermal analyses, dilatometry, UV-Vis and infrared spectroscopy measurements were carried out. Properties such as thermal expansion coefficient, glass transformation temperature, crystallization temperature, thermal stability and density have been measured for two glass system and the results are discussed in relation to the glass structure. Sellmeir's oscillator model was used to calculate the refractive index dispersion and with Wemple's technique the wavelength of the material dispersion zero and material dispersion curve has been evaluated. The optical spectra were measured at room temperature in the wavelentgth range from 250 to 1500 nm and the results show that the fundamental absorption edge is a function of composition, with the optical absortion due to indirect transitions. The I.R spectra has been measured in the frequency region 4000-400 cm-1 and the main absorption band in these glasses related to the characteristic of TeO2. The detected shift in these bands are found to be sensitive to the glass structure. The results were interpreted on the basis of stretching force constant of each bond. All properties studied in glass system TLT suggests that some structural change may occur at 15 mol% Li2O composition. For other hand, in the glass system PTT , while some properties how the glass transformation temperature and the thermal expansion coefficient suggests that the structure of these glasses veries smoothly with composition, the density tends to saturate for higher PbO concentrations. The DTA curve showed more than one exothermic peak at 15 mol% PbO composition and more than one glass transformation temperature at 20 and 25 mol % PbO. We have been computed non linear refractive index according to Lines, Boling and Sheik-Bahae models. The results are compared with experimental data to published for other authors. In the TLT system, the Lines models is to accord with our results, while the Boling and Sheik-Bahae models are in disagreement. In the PTT system none models is to accord with the experimental results reported in the literature. We are thinking that for heavy metals oxides with high polarizability as PbO together to elements with high active lone pair electron as Te, the deferent theoretical models are not according with experimental results because electronic nature of the elements and the effect of atomic interactions on atomic polarizabilities