termometria por luminescência, ions lantanídeos, conversão ascendente de energia, espectroscopia de partícula individual, imageamento hiperespectral.

A comunidade científica observa cada vez mais à fundo fenômenos em micro e nanoescala. A miniaturização de circuitos eletrônicos, equipamentos médicos e biológicos, e dispositivos de comunicação demanda investigações neste nível. Particularmente, medir temperatura em escalas submicrométricas é crucial para analisar inúmeros processos físico-químicos. Para este fim, ions lantanídeos dopados em matrizes de estado-sólido são de especial interesse devido as suas propriedades ópticas singulares. Entretanto, para de fato serem alcançadas altas resoluções espaciais, medidas em nível de partícula individual precisam ser empregadas, o que traz muitos artefatos físicos e instrumentais que podem perturbar a resposta térmica desses sistemas. Este trabalho tem o objetivo de caracterizar experimentalmente e teoricamente partículas individuais de NaYF4: Yb3+/Er3+ funcionando como termômetros, e também de investigar o papel de parâmetros físicos e instrumentais que afetam as medidas de temperatura. Os estudos experimentais envolveram medidas espectrais, caracterização por Microscopia por Varredura de Sonda, e análise da luminescência resolvida tempo. Em particular, a técnica de imageamento hiperespectral é usada para investigar a resposta térmica de diferentes grupos de ions dentro de uma partícula individual. Computacionalmente, foram empregados algoritmos para simular a dinâmica de população eletrônica durante a interação da luz com a matéria. Isto permite testar e posteriormente prever o comportamento de sistemas lantanídeos para termometria. Os resultados discutidos neste trabalho podem ajudar a entender mais profundamente os fatores internos e externos que interferem na confiabilidade de micro e nanotermômetros individuais, e a estabelecer um novo método de análise de efeitos superficiais.