Espectroscopia óptica, DRX y SEM de partículas de NaY F4:Er3+/Y b3+@microesferas SiO2

Abstract

El NaY F4: Er3+/Yb3+ es en la actualidad un material multifuncional de gran interés por sus múltiples aplicaciones como por ejemplo en optoelectrónica, biomarcadores entre otros. La incorporación del SiO2 en el NaY F4: Er3+/Yb3+ permite que otros componentes puedan acoplare a las partículas para posibles aplicaciones biológicas, de aquí el interés en obtener este particular arreglo. En esta tesis se describe el proceso de síntesis de este material, su caracterización óptica usando espectroscopia óptica de emisión por Upconversion y Downconversion, de excitación y de absorción por reflectancia difusa. Asimismo, se ha hecho un estudio morfológico del material usando Microscopia SEM y EDS además un análisis estructural por DRX. La espectroscopia óptica muestra las bandas características del Er3+, mientras que la caracterización morfológica indica un tamaño submicrométrico de las partículas sintetizadas. La difracción de rayos X muestra la presencia mayoritaria de una estructura hexagonal y una estructura minoritaria cubica. El SiO2 se incorpora al NaY F4: Er3+/Yb3+ como microesferas de 100 a 200 nm de diámetro. El NaY F4: Er3+/Yb3+ @ microesferas SiO2, presenta el fenómeno de Upconversion cuando un haz láser de 980 nm incide sobre las partículas, observándose emisiones en el verde, rojo y violeta.

The NaY F4: Er3+/Yb3+ is currently a multifunctional material of great interest for its multiple applications such as optoelectronics, biomarkers among others. The incorporation of SiO2 into NaY F4: Er3+/Yb3+ allows other components to be able to couple the particles for possible biological applications, hence the interest in obtaining this particular arrangement. This thesis describes the process of synthesis of this material as well as its optical characterization using optical emission spectroscopy by upconversion and downconversion, of excitation and absorption by di_use reectance. A morphological study of the material using SEM and EDS Microscopy has also been done, in addition to a structural analysis by DRX. Optical spectroscopy shows the characteristic bands of Er3+, while morphological characterization indicates a submicron size of the synthesized particles. X-ray di_raction shows the majority presence of a hexagonal structure and a minor cubic structure. SiO2 is incorporated into NaYF4: Er, Yb as microspheres of 100 to 200 nm in diameter. The NaY F4: Er3+/Yb3+ @ microspheres SiO2, presents the upconversion phenomenon when a 980nm laser strikes the particles, observing emissions in green, red and violet.