Investigação das propriedades ópticas e elétricas em alexandrita natural e sintética

Abstract

A investigação de propriedades ópticas e elétricas em alexandrita (Be 'Al IND. 2''O IND. 4':'Cr IND. 3+') na forma sintética e natural é apresentada nesse trabalho. Dados são obtidos através das técnicas de Absorção Óptica, Fotoluminescência e Corrente de Desporarização Termicamente Estimulada (CDTE). As medidas para caracterização óptica foram realizadas à temperatura ambiente e em baixas temperaturas com o objetivo de estudar o comportamento das impurezas e a concentração das espécies absorvedoras no material. As medidas também foram realizadas em função de tratamentos térmicos consecutivos na amostra, variando-se tempo, temperatura e atmosfera de tratamento. A técnica de Difração de Raios X (DRX) também foi aplicada para investigar as propriedades estruturais da alexandrita em função desses tratamentos térmicos. A composição química das amostras foi obtida pormicroanálises com o uso de Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e de Espectroscopia de Massa com Fonte de Plasma (ICP-MS). Para as caracterizações elétricas, além do procedimento convencional, medidas de CDTE Fotoinduzida (CDTEFI) também foram realizadas. Os resultados das medidas de CDTEFI permitiram investigar o comportamento das bandas de CDTE, onde a excitação das amostras foi proveniente da incidência de luz de um laser contínuo.

An investigation of optical and electric properties of alexandrite (Be 'Al IND. 2''O IND. 4':'Cr IND. 3+') in the synthetic and natural form, is presented in this work. Data are obtained through the techniques of Optical Absorption, Photoluminescence and Thermally Stimulated Depolarization Current (TSDC). The measurements of optic characterization were carried out at ambient temperature as well as low temperatures with the main goal of studying the impurities and the concentration of absorbing species in this material. These measurements were also carried as a function of consecutive thermal annealing, varying time, temperature and atmosphere of the annealing. The X-Ray Diffraction (XRD) technique was also applied to investigate the structural properties of alexandrite as a function of these thermal annealings. The chemical composition of the samples was obtained by microanalyses, using X-Ray Wavelength Dispersion (XWD) and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). For the electric characterization, besides the conventional procedure of TSDC, measurements of Photo-induced TSDC (PITSDC) were also carried out. The results of these measurements of PITSDC have allowed investigating the behavior of TSDC bands, where the samples excitation was provided by the incidence of light from a continuous laser.