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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.76.2006.tde-06052008-144955
Document
Author
Full name
Waldir Avansi Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2006
Supervisor
Committee
Mastelaro, Valmor Roberto (President)
Origo, Fábio Dondeo
Peitl Filho, Oscar
Title in Portuguese
Modificação e cristalização do sistema vítreo BaO-B2O3-RO2 (R=Ti, Si) utilizando a radiação de um laser de CO2
Keywords in Portuguese
Cristalização
Laser
Vidros boratos
Abstract in Portuguese
Este trabalho apresenta um estudo sobre a modificação e cristalização superficial dos sistemas vítreos 40BaO-45B2O3-15TiO2 (BBT) e 42BaO-42B2O3-16SiO2 (BBS) utilizando a radiação proveniente de um laser modulado de CO2. Três diferentes parâmetros experimentais foram avaliados: a potência do laser, o tempo de exposição à radiação e a presença de micropartículas da fase ?-BaB2O4 (?-BBO) na superfície da amostra. As modificações causadas pela exposição das amostras à radiação laser foram caracterizadas através das técnicas de perfilometria, microscopia óptica, espectroscopia micro-Raman e difração de raios X. De uma maneira geral, os resultados mostram que a escolha adequada da potência do laser e do tempo de exposição à radiação leva a uma modificação superficial ou a uma modificação seguida da cristalização superficial da região exposta a radiação. A presença de micropartículas da fase ?-BBO na superfície da amostras influi de maneira significativa no processo de modificação e cristalização superficial. A presença dessas micropartículas induziu a cristalização da fase ?-BBO com um relativo alto grau de orientação preferencial na direção (006), permitindo a observação visual do efeito de geração de segundo harmônico em algumas amostras. Estudos de micro-fotoluminescência mostraram que o íon Sm3+ quando adicionado a matriz vítrea BBT apresenta um alto grau de desordem mesmo em amostras cristalizadas. No entanto, para a matriz BBS, este estudo mostra uma possível incorporação do íon terra-rara na região cristalizada.
Title in English
Modification and crystallization of BaOB2O3RO2(R=Ti, Si) glassy system using a CO2 laser radiation source
Keywords in English
Borate glasses
Crystallization
Lazer
Abstract in English
This work describes a study regarding the permanent modification and/or crystallization of 40BaO-45B2O3-15TiO2 (BBT) and 40BaO-45B2O3-16SiO2 (BBS) glass compositions when exposed to a continuous CO2 laser beam radiation. The effect of three experimental parameters was evaluated: the laser power, the radiation time exposure and the presence of micro-particles of the ?-BaB2O4 crystalline phase on the glass sample surface prior to radiation. The geometry of permanent modification and the crystallization process were characterized by using the perfilometry, optical microscopy, Micro-Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) techniques. The results show that the surface modification and crystallization can be controlled by a suitable choice of the laser power and radiation time exposure. In all samples, it was observed that the presence of ?-BaB2O4 micro-particles on the sample surface affects significantly equally the permanent modification and the crystallization process. The preferential orientation of the ?-BaB2O4 on the (006) plane direction allowed the observation of a relative high intense second harmonic generation effect. The micro-photoluminescence study shows that the Sm3+ ion in BBT glass sample present a high degree of disorder, even in the crystallized samples. On the other hand, when added to the BBS glass sample, it seems that the Sm3+ ions are incorporated onto the crystallized region.
 
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Publishing Date
2008-05-07
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • AVANSI JUNIOR, W., MASTELARO, VALMOR R, and ANDREETA, Marcelo R. B. Crystallization and densification of the BaO-B2O3-SiO2 glassy system by using a CO2 laser irradiation. In XI International conference on the physics of non crystalline solids, Grecia, 2006. Proceedings of the XI International conference on the physics of non crystalline solids., 2006. Abstract.
  • AVANSI JUNIOR, W., MASTELARO, VR, and ANDREETA, Marcelo R. B. Crystallization and densification of the BaO-B2O3-SiO2 glassy system by using a CO2 laser irradiation. In XI International conference on the physics of non crystalline solids, Rhodes -Grecia, 2006. Proceedings of the XI International conference on the physics of non crystalline solids., 2006. Abstract.
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