ESTUDO TEÓRICO-COMPUTACIONAL DA CONVERSÃO ASCENDENTE DE ENERGIA EM LiYF4:Yb3+, Er3+ COM ÊNFASE EM TERMOMETRIA.
Conversão Ascendente de Energia; Transferência de Energia; Runge-Kutta; Íons Lantanídeos; Luminescência em sólidos; LiYF4.
Foi investigada a maneira com que parâmetros tais como, concentração de íon sensibilizador, densidade
de potência da fonte de excitação, taxas de decaimento não-radiativo, taxas de emissão e a temperatura
influenciam a dinâmica da conversão ascendente de energia (CAE) em sistemas LiYF4: Yb3+, Er3+. O
estudo envolveu a matriz hospedeira LiYF4 por possuir dinâmicas similares à grande parte das
nanopartículas. O íon Yb3+ é um dos sensibilizadores mais utilizados, pois apresenta elevada absorção
em 980 nm, podendo ser excitado por lasers de diodo. O íon ativador Er3+ é muito utilizado em CAE,
com emissões no vermelho, verde e azul, além de possuir dois níveis excitados acoplados termicamente,
que são empregados em termometria. Foi desenvolvido um sistema de equações de taxa para modelar a
dinâmica da CAE. As taxas de decaimento não-radiativo foram calculadas com base no modelo
multifônons. Os valores de constantes de taxa de transferência de energia foram obtidos a partir de
valores na literatura. O sistema de equações de taxa foi resolvido numericamente com o algoritmo Runge-
Kutta de ordem 4 e passo temporal adaptativo. Foram testados valores das taxas dos níveis emissores, em
intervalos encontrados na literatura, típicos para sistemas que apresentam luminescência. As curvas para a
lei de potência da CAE em diferentes condições desse sistema indicam uma dependência muito próxima
de 2 fótons para CAE. Foi observado que houve um distanciamento dessa dependência ao se utilizar
elevados valores da densidade de potência de excitação, consistente com a saturação. Foi obtido e
avaliado o parâmetro termométrico baseado nos níveis acoplados termicamente do íon Er3+ visando à
influência da dinâmica CAE nas populações térmicas em equilíbrio desses níveis. Os resultados
indicaram que a aproximação de equilíbrio térmico dos níveis acoplados é válida para os intervalos de
taxas utilizados e fornecem condições nas quais o comportamento do sistema é consistente com um
termômetro baseado na distribuição de Boltzmann.