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XXIII Simposio de Tecnología Avanzada
CICATA-IPN México D. F., 5 – 10 Junio, 2014
CTM/DTA/SD3-12
17
Influencia del Grado de Cristalinidad en los Tiempos de Vida Radiativo de
HfO2:Eu3+ Nanoestructucturado, Sintetizado por vía Hidrotermal
E. Montes1, I.R. Martín2, P. Haro-Gonzalez2,3 & J. Guzmán Mendoza1
1CICATA – Legaría. Instituto Politécnico Nacional, Legaría 694. Colonia Irrigación, 11500 México D. F.
2Depto. de Física Fundamental y Experimental, Electrónica y Sistemas, Universidad de La Laguna, Avd. Astrofísico Francisco Sánchez,
s/n, La Laguna, Tenerife, Spain.
3Fluorescence Imaging Group, Departamento de Física de Materiales, Facultad de Ciencias, Instituto Nicolás
Cabrera, Universidad Autónoma de Madrid, 28049 Madrid, España.
Resumen
En este trabajo se aborda el estudio del ion Eu3+ dentro de
una matriz de Oxido de Hafnio (HfO2) nanoestructurado,
sintetizado por vía hidrotermal a una temperatura de 200°C,
a diferentes tiempos de síntesis en un intervalo de 60 a
120min. En estas condiciones de reacción, se observa un
incremento en el grado de cristalinidad, de la mano con un
aumento en el tamaño de partícula. Así mismo del
incremento de los tiempos de vida radiativo.
Introducción
En las últimas décadas ha surgido un gran interés en el
estudio de las propiedades ópticas de los materiales a
pequeña escala, esto debido a estas varían en relación a las
observadas en la macro escala. Un grupo en particular ha
llamado la atención de la comunidad científica, los
materiales luminiscentes conformados por una matriz y uno
o más impurificantes. En años recientes, el HfO2 se ha
estudiado ampliamente empleado como matriz debido a que
posee importantes propiedades físico-químicas. El empleo
de las tierras raras como activadores está ampliamente
estudiado, y se conocen perfectamente las transiciones que
darán lugar a la luminiscencia de estos, siendo para el caso
del Eu3+ la emisión a 613nm la más intensa [1-4].
Metodología
La síntesis por vía hidrotermal de las NPs de HfO2:Eu3+ al
(3%at) [4], se llevo a cabo empleando como precursores
HfCl4 al 0.02M y EuCl3•6H2O como impurificante y para
ajustar la acidez se empleo NaOH. Se empleo agua
deionizada como solvente. La solución es puesta bajo en
agitación ultrasonica por 15 minutos. Posteriormente se
coloca dentro de una autoclave de acero inoxidable, con un
recipiente de teflón, la cual se mantiene a temperatura de
reacción de 200°C dentro de una mufla, variando el tiempo
de reacción de 60 a 120 min en intervalos de 20 min.
Resultados y Análisis
El análisis estructural (DRX) muestra que se ha obtenido la
fase monoclínica del HfO2 (ICSD 060903 PDF 37-1484/
PDF 78-49), así también se muestra un incremento en el
tamaño de particula.
Figura 1 Curva de decaimiento de la transición 7F2.
Figura 2 Tiempos de vida radiativa.
En la Fig 1 se observa el ajuste de la curva de decaimiento
para la muestra a 80min. El ajuste se llevo a cabo mediante
el modelo propuesto por Inokyti-Hirayama [6]. El análisis
de los tiempos de decaimiento (Fig 2) muestra que existe
una dependencia casi lineal de los tiempos de vida con el
grado de cristalinidad de la muestras.
Referencias
[1]
C.LeLuyer, M. Villanueva-Ibañez, A. Pillonnet, and C.
Dujardin. J. Phys. Chem. A 112, 10152-10155, 2008.
[3]
Ronda Cees. Luminescence from Theory to Applications. Ed.
Wiley-VCH Verlag GmbH & KGaA, 260, (2008).
[4]
E. Navarro, G. Gattorno, J. Guzman. Open Journal of
Synthesis Theory and Applications, 2013, 2, 73-77.
[4]
E. Montes, P. Cerón, T. Rivera Montalvo, J. Guzmán,
Applied Radiation and Isotopes., 83, 196–199, 2014.
[5]
M. García-Hipólito, R. Martínez, O. Alvarez-Fregoso, C.
Falcony, Journal of Luminescence 93, 9-15 (2001).
[6]
M. Inokuti & F. Hirayama , 43, 1978 (1965).