Caracterización estructural y microestructural de CaWO4 dopada con lantánidos emisores en la región del visible

PONCE VANESA D.; GOMEZ GERMÁN E.; LÓPEZ CARLOS A.; NARDA GRISELDA E.

San Carlos de Bariloche

Congreso; XXV Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2019

AACr Instituto Balseiro

Los iones lantánidos han sido ampliamente empleados para la síntesis de materiales ópticamente activos para diversas aplicaciones tecnológicas, que van desde la elaboración de dispositivos destellantes hasta el desarrollo de marcadores biológicos y sensores químicos[1]. En la búsqueda de dispositivos ópticos basados en lantánidos, la elección de la matriz que soporta el catión activo juega un papel fundamental. Dentro de una gran diversidad de opciones existen ejemplos en la literatura del uso de la estructura scheelita (CaWO4) como matriz para el dopaje de ciertos lantánidos con emisiones en la región visible y en el infrarrojo cercano [2,3].Este trabajo está centrado en la síntesis y caracterización de una familia de compuestos ópticamente activos con fórmula general Ca1-2xLnxNaxWO4 donde x= 0 y 0.1, Ln = Eu, Tb, Gd, Eu0.5Tb0.5, Eu0.5Gd0.5, Eu0.33Tb0.33Gd0.33y Tb0.5Gd0.5. Estos compuestos se sintetizaron por el método citrato logrando fases puras a temperaturas relativamente bajas. Las fases fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X y posterior análisis Rietveld. Todas las fases Ln@CaWO4 presentaron una estructura tetragonal de tipo scheelita perteneciente al grupo espacial I41/a. En cada caso se logró corroborar la incorporación de (Ln3+0.5Na+0.5) en el sitio de Ca2+, además del resto de los parámetros cristalográficos como posiciones y factores de desplazamiento. Por otro lado, el ensanchamiento de las líneas de difracción evidencia una fuerte componente microestructural que fue modelada considerando tanto efecto de tamaño de cristalita como de microdeformación ?strain?. Además, las morfologías de los óxidos obtenidos se analizaron por microscopia electrónica de barrido (SEM) mostrando tamaños de partículas que van en acuerdo con los resultados obtenidos por refinamiento Rietveld. También se observó cierto grado de porosidad el cual es promisorio para propiedades superficiales. Finalmente se muestran resultados iniciales de la caracterización óptica los cuales resultan prometedores hacia la elaboración de dispositivos sensores.