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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Lithium lanthanum phosphate (LiLaP4O12) is a material with a crystalline structure that has desired characteristics that make it useful in the application as a luminescent material. Although there are studies that analyze properties of LiLaP4O12 doped with Ce3+ and Bi3+ ions separately, it is still not known how the mechanism of interaction between Ce3+ and Bi3+ works in LiLaP4O12 and what is emission properties behav ior. There are reports that, in some structures, Ce3+ can transfer electrons to Bi3+ ion, indicating a possible increase of Bi3+-related emission yield. Furthermore, in some phosphate structures doped with Bi3+, it has already been observed that X-rays can in duce red emission related to the Bi3+ reduction to Bi2+ due to the interaction of X-rays. Therefore, in this work, the emission properties of the LiLaP4O12 doped and codoped with Ce3+ and Bi3+ ions were studied to identify the mechanism of interaction between the ions and the possibility of potentiation in the bismuth luminescence of due to Ce3+ codoping. The structural characterization was done through X-ray diffraction, which confirmed the formation of LiLaP4O12 as the majority phase. Using photoluminescence (PL) measurements, was possible to identify the characteristic emission and excitation spectra for both ions, Ce3+ and Bi3+, in addition, based on excitation spectrum, a pro cess of electron transference from Ce3+ to the Bi3+. Radioluminescence (RL) was used to analyze the ability to convert X-ray into light. The RL spectra showed a new emis sion region, in addition to the one related to Ce3+ and Bi3+, centered at 650 nm, related to Bi2+ emission, which increases in intensity as the concentration of cerium increases, while that of Bi3+ decreases. To analyze the secondary effects due to the sample expo sure to X rays, the thermoluminescence (TL) technique was used. In samples codoped with cerium and bismuth, for cerium concentration above 0.5%, the Ce3+ ion seems to act as a recombination center. The HRBE model was applied to estimate the positions of the energy levels of the dopant ions in the LiLaP4O12 band structure. The 4f level for Ce3+ was estimated to be 1.2 eV below the conduction band, similar to the energy values obtained by TL for the main peak. O fosfato de lítio e lantânio (LiLaP4O12) é um material com estrutura cristalina que possui características desejáveis na aplicação como material luminescente. Apesar de haver estudos que analisam as propriedades do LiLaP4O12 dopado com os íons de Ce3+ e Bi3+ separadamente, ainda não se sabe como é o mecanismo de interação desses dois íons juntos nessa estrutura, e como são as propriedades de emissão. Há relatos de que, em algumas estruturas, o Ce3+ pode transferir elétrons para o íon de Bi3+ indicando uma possível potencialização da emissão relacionada ao íon de Bi3+ Além disso, em algumas estruturas do tipo fosfato dopadas com Bi3+ já foi observado que os raios X podem induzir a redução do Bi3+ para Bi2+ sob excitação, dando origem a emissão na região do vermelho. Portanto, neste trabalho, foram estudadas as propriedades de emissão do LiLaP4O12 dopada e codopada com íons de Ce3+ e Bi3+ a fim de identificar o mecanismo de interação entre os íons e a possibilidade de potencialização na luminescência do bismuto por conta da codopagem com Ce3+ . Para caracterizar a estrutura das amostras, foi utilizada a técnica de difração de raios X, que confirmou a formação da fase cristalina como sendo a majoritária. A técnica de fotoluminescência (PL) possibilitou a identificação dos espectros de emissão e excitação característicos para ambos íon, Ce3+ e Bi3+ além de sugerir, com base no espectro de excitação, um processo de transferência de elétrons do Ce3+ para o nível relacionado à emissão do Bi3+. A técnica de radioluminescência (RL) foi utilizada para analisar a capacidade de conversão da energia dos raios X em luz. Os espectros de RL apresentaram uma nova região de emissão, além da relacionada ao Ce3+ e Bi3+ , centrada em 650 nm, referente à emissão do íon de Bi2+, que cresce em intensidade conforme a concentração de cério aumenta, enquanto a intensidade relacionada ao Bi3+ diminui. Para analisar efeitos se cundários gerados ao expor as amostras aos raios X, a técnica de termoluminescência (TL) foi utilizada. Nas amostras codopadas com cério e bismuto, com a concentração de cério acima de 0,5%, o íon de Ce3+ parece atuar como centro de recombinação. O modelo HRBE foi aplicado a fim de estimar as posições dos níveis de energia dos íons dopantes na estrutura de bandas. O nível 4f, do íon de Ce3+ +, foi estimado em 1,2 e V abaixo da banda de condução, valor similar ao obtido para a energia de ativação do principal pico TL. São Cristóvão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Using the radioluminescent property of zinc oxide and aspirating an increase in its RL response by incorporating Tm2O3, the present study presents a promising mechanism for the dosimetry of ionizing radiation. The same one counts on the aid of a ceramic from the mixture of the two oxides resulting in a ceramic that was designated as mixed oxide (ZnO-Tm2O3). Radioluminescence measurements of mixed oxide ceramics and pure ZnO ceramics were performed in order to compare the intensification of the RL response of the samples. By means of two different methods, it was possible to collect the data concerning the radioluminescent emissions of ceramics, while varying the dose absorbed by them (Spectrometer with fiber optic and RGB Radiocolorimetry). From the data obtained for the first method it is possible to verify a double emission RL of the mixed oxide in the blue and green region of the visible spectrum. In the second method, it is possible to observe the behavior of the three components that constitute the RGB color code of the RL emissions, showing a tendency to saturation of the green component and a tendency to the late saturation of the red and blue components. Supporting this, the possibility of detecting radiation for doses ranges higher than those reported in this work. In addition, X-ray diffraction measurements were performed with the purpose of verifying phases alluding to Tm2O3, thus confirming that the ceramic in question is the mixture of the two oxides. Measurements of Raman vibration spectroscopy demonstrate that the ceramic in question presents vibrational modes indicative of oxygen vacancy (VO), thus solidifying the origin of the green luminescence of the ceramic. The thermoluminescence of the mixed oxide ceramic exhibits a major TL peak at approximately 280°C and a peak of lower intensity at 170°C when irradiated within the range of 10-1600 Gy, satisfying the dose-response curve satisfactorily. From the photoluminescence of the mixed oxide ceramics it was possible to verify the intra-configurational transitions 1G4→3H6 and 1D2→3H5 belonging to the thulium ion. From these results it was possible to verify that the blue emission in the RL spectrum originates from the transition 1G4→3H6 of the thulium, as well as the growth of the radioluminescence in the green of the mixed oxide ceramic, can be attributed both the oxygen vacancy present in the matrix of ZnO as well as the 1D2→ 3H5 transitions of the thulium ion composing the Tm2O3 matrix. Dispondo-se da propriedade radioluminescente do óxido de zinco e aspirando um aumento de sua resposta RL por meio da incorporação de Tm2O3, o presente estudo expõe um mecanismo promissor para a dosimetria de radiações ionizantes. O mesmo conta com o auxílio de uma cerâmica proveniente da mistura dos dois óxidos resultando em uma cerâmica a qual fora designada de óxido misto (ZnO-Tm2O3). Realizou-se medidas de radioluminescência da cerâmica de óxido misto e da cerâmica de ZnO puro a fim de comparar a intensificação da resposta RL das amostras. Através de dois métodos diferentes tornou-se possível coletar os dados referentes às emissões radioluminescentes das cerâmicas, enquanto varia-se a dose absorvida pelas mesmas (Especfotômetro com fibra ótica e Radiocolorimetria RGB). A partir dos dados obtidos para o primeiro método é possível constatar uma dupla emissão RL do óxido misto na região azul e verde do espectro visível. Já no segundo método é possível observar o comportamento das três componentes que constituem o código RGB de cores das emissões RL, constatando-se uma tendência à saturação da componente verde e uma propensão ao saturamento tardio das componentes vermelho e azul. Respaldando assim, a possibilidade de detecção de radiação para faixas de doses maiores do que as reportadas neste trabalho. Além disso, medidas de difração de raios X foram realizadas com o intuito de verificar fases alusivas ao Tm2O3, confirmando assim que de fato a cerâmica em questão se trata da mistura dos dois óxidos. Medidas de espectroscopia vibracional Raman demonstram que a cerâmica em questão apresenta modos vibracionais indicativos de vacância de oxigênio (VO), solidificando desta forma a origem da luminescência verde da cerâmica. A termoluminescência da cerâmica de óxido misto exibe um pico principal de TL a aproximadamente 280°C e um pico de menor intensidade a 170°C quando irradiada dentro da faixa de 10 a 1600 Gy, atendendo satisfatoriamente a curva de dose-resposta. A partir da fotoluminescência da cerâmica de óxido misto foi possível constatar as transições intra-configuracionais 1G4→3H6 e 1D2→3H5 pertencentes ao íon de túlio. A partir desses resultados foi possível constatar que, a emissão azul no espectro RL é oriunda da transição 1G4→3H6 do túlio, assim como o crescimento da radioluminescência no verde da cerâmica de óxido misto, pode ser atribuído tanto as vacância de oxigênio presentes na matriz de ZnO quanto as transições 1D2→3H5 do íon de túlio que compõe a matriz de Tm2O3. São Cristóvão