O objetivo deste trabalho foi a investigação das propriedades ópticas da amostra LiGaSiO4 contendo Fe3+ como impureza substitucional. Materiais do tipo óxido dopados com metais de transição podem apresentar bandas largas de absorção e emissão nas regiões do visível e do infravermelho próximo. Estas bandas são sintonizáveis e permitem um amplo número de aplicações em medicina, comunicações e lasers de estado sólido, por exemplo. As amostras dopadas com 5% de Fe3+ foram produzidas por métodos cerâmicos a partir dos óxidos ultrapuros Li2CO3, beta-Ga2O3, SiO2 e Fe2O3, na forma de pastilhas de 10 mm x 2 mm. O tratamento térmico foi realizado a 1000ºC por 96 h em forno com pressão ambiente. Após a síntese, as amostras foram pulverizadas e examinadas por difração de raios X em um difratômetro de pó e os dados obtidos foram comparados com a base JCPDS. Verificamos a formação do LiGaSiO4 acompanhado pelas fases espúrias LiGa5O8 e gama-Li5GaSi2O8. A seguir foram realizadas as espectroscopias fototérmica e de fotoluminescência à temperatura ambiente. Os espectros obtidos exibem largas bandas de absorção e de fotoluminescência. A partir dos dados ópticos identificamos os níveis de energia envolvidos nas transições, obtivemos o tempo de vida das transições radiativas, calculamos os parâmetros de campo cristalino e de repulsão intereletrônica e identificamos a simetria dos sítios de ocupação do Fe3+ na amostra.

The proposal of this work was the investigation of optical properties of LiGaSiO4 samples using Fe3+ ions as substitucional impurity. Oxide materials doped with transition metals can present broad absorption and emission bands in visible and near infrared regions. These bands are tunable and allow various applications, in medicine, communications and solid state lasers, for example. The samples containing 5 at % of Fe3+ were produced by ceramic methods from high purity raw oxides Li2CO3, beta-Ga2O3, SiO2 and an appropriated amount of Fe2O3 and pressed in circular tablets with 10 x 2mm. The thermal treatment duration was 96 h under a temperature of 1000ºC in ambient pressure electric furnace. After the thermal treatment, samples were pulverized and examined by X ray diffraction in a powder diffractometer, and the obtained data compared with JCPDS data base. We verify the formation of LiGaSiO4 accompanied by LiGa5O8 and gamma-Li5GaSi2O8 undesirable phases. In sequence we carried out the room temperature photothermal and photoluminescence spectroscopy. The obtained spectra show wide photoluminescence and absorption bands. From the optical data we identified energy levels and radiative lifetimes, calculated the crystal field and electronic repulsion parameters and identified the site symmetry of the Fe3+ in the samples.

Thermal diffusivity and optical absorption have been investigated for porous silicon, at room temperature, using photoacoustic spectroscopy. The experimental results obtained conform well with the existing studies recently published. The value obtained for thermal diffusivity is 0.045 ± 0.002 cm²/s.The absorption onsets show energy structures, differing from the ordinary semiconductor of bulk type.