Resumo

TOWNSEND, P.D.; YANG, B  e  WANG, Y. Luminescence detection of phase transitions in crystals and nanoparticle inclusions. Rev. mex. fis. [online]. 2008, vol.54, suppl.2, pp.21-28. ISSN 0035-001X.

La espectroscopia de luminiscencia es extremadamente sensible a las variaciones en la estructura de los materiales, de tal forma que puede ser utilizada para investigar distorsiones en sitios fluorescentes. Dichos cambios pueden ser monitoreados a través de la eficiencia de la luminiscencia, espectros de emisión o tiempos de vida de estados excitados; estos factores son afectados por el medio que rodea el sitio de emisión, y por lo tanto su estructura, composición, presión y temperatura. Un método que ha sido poco explotado en estudios de la materia condensada es usar la respuesta luminiscente durante el calentamiento o enfriamiento de un material a manera de inspección rápida para detectar la presencia de transiciones de fase. Usualmente es posible discernir entre los efectos del material en volumen y la superficie contrastando los resultados que se obtienen de la radioluminiscencia en el caso del sustrato y la catodoluminiscencia o fotoluminiscencia para los efectos de superficie. Es de esperarse que ocurran cambios discontinuos en los parámetros ópticos durante variaciones de temperatura a través de transiciones de fase en materiales aislantes. De hecho, también existen señales ópticas de estados superficiales de fulerenos y superconductores bajo altas temperaturas, entre otros, las cuales identifican la presencia de transiciones estructurales o de la superconductividad. Numerosos ejemplos muestran que las señales ópticas del material son altamente sensibles a transiciones de fase de impurezas como nanopartículas de agua, N₂, O₂ o CO₂. Varios resultados recientes de luminiscencia revelan muchos ejemplos de nuevas transiciones, histeresis y cambios irreversibles. Las senales responden igualmente a relajaciones de alguna estructura e indican de manera sorprendente que en algunos materiales como SrTiO³ o ZnO, la implantación iónica de la superficie activa relajaciones y cambios de fase hacia todo el volumen. Los métodos de luminiscencia para detectar transiciones de fase son herramientas poderosas pero poseen una bibliografía incipiente, de manera que el tema es ideal para ser explotado y desarrollado rápidamente.

Palavras-chave : Transiciones de fase; inclusiones nanométricas; luminiscencia.

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