Refino por zona de cristais de LiGd0,5Lu0,5F4

Resumo

Cristais dopados com altas concentrações de neodímio apresentam propriedades ópticas importantes para a obtenção de pulsos laser ultracurtos. Neste sentido, foi feito um estudo da formação de cristais do composto LiGd0,5Lu0,5F4 pela técnica de refino por zona, já que este apresenta fusão muito próxima da congruência e mostra-se altamente promissora como matriz hospedeira para o Nd. O composto foi sintetizado a partir dos respectivos fluoretos base e em seguida foi submetido a um ciclo de fusão utilizando uma velocidade de translação da zona quente de 2,5 mm/h, durante os dois processos foi utilizada uma atmosfera fluorinante de HF. Obteve-se um lingote composto de três regiões distintas que é característico de compostos com fusão incongruente. Na caracterização física do lingote obtido foram utilizadas as técnicas de análise térmica diferencial, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de energia dispersiva e análise por difração de raios X. Os resultados mostraram que: a) na parte inicial do lingote ocorre a precipitação do composto Gd0,75Lu0,25F3; b) na parte intermediaria há a formação do composto estequiométrico: e c) na parte final tem-se a segregação de LiF, resultando na formação de um eutético. Os dados de concentração de Gd, bem como  os parâmetros de rede  calculados para amostras retiradas das três regiões do lingote, mostraram também que houve a segregação do íon Gd3+ ao longo da barra. Concluiu-se que a variação de composição no composto formado inviabiliza esta técnica para a obtenção de monocristais purificados de LiGd0,5Lu0,5F4.