Síntesis de Micropartículas de Óxidos Monofásicos Ce(IV)-Gd(III)-Er(III)-Yb(III) y Procesos de Up-Conversion

CECILIA SORBELLO; PETRA GROSS; MATÍAS JOBBÁGY; CRISTIAN STRASSERT; BEATRIZ CARMEN BARJA

Rosario, Provincia de Santa Fe.

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica (AAIFQ)

Upconversion (UC) es un proceso óptico no lineal, en el cual la absorción secuencial de dos o más fotones genera emisión de luz de mayor energía que la de excitación (Emisión anti-Stokes). Los lantánidos comúnmente presentan más de un nivel excitado metaestable y tiempos de vida largos (10-6?10-2s), siendo éste el requerimiento básico para desarrollar procesos de UC. Las principales estrategias para la obtención de nuevos materiales capaces de experimentar estos procesos pueden dividirse en dos grupos: estudiar los efectos de la matriz sobre la emisión de los iones dopantes o variar las concentraciones e identidades de los dopantes en matrices de composición fija para analizar la emisión de los mismos. Estas variaciones generan una gran diversidad de comportamientos en los procesos de UC derivando en su utilización para diferentes aplicaciones, como ser bombas en estado sólido para láseres visibles, nueva generación de pantallas tridimensionales basados en técnicas de imágenes 3D, dispositivos de detección de fotones de infrarrojo cercano, fibras de alta potencia para láseres de UC, marcado biológico a escala nanométrica, etc. El par de iones lantánidos más estudiado es el de Er(III) (activador) - Yb(III) (sensibilizador), debido a que los niveles del Er(III) pueden ser excitados con láseres de diodo comerciales a 980 nm ( Er(III) transición 4 I15/2 → 4 I11/2) con alta eficiencia coincidiendo además con las transiciones de energía del Yb(III) (2 F7/2 → 2 F5/2). La naturaleza no invasiva de la radiación infrarroja que ofrece mínima autofluorescencia y daño por exposición, hace que este proceso sea especialmente útil en estudios de sistemas biológicos por técnicas de imágenes. En este trabajo, se exploran nuevas matrices utilizando mezclas de Gd2O3 y CeO2 para hospedar a los iones Er(III) e Yb(III) e investigar su habilidad para llevar a cabo procesos de UC. En particular, el óxido de cerio es no tóxico a nivel biológico y posee excelente estabilidad térmica y mecánica siendo mutuamente biocompatible con el Gd2O3. Como ventaja adicional, la matriz de CeO2 posee baja energía fonónica no favoreciendo procesos no radiativos indeseables, perfilándose como potenciales plataformas para su uso en aplicaciones de diagnóstico.