Sinteza şi caracterizarea aluminatului de zinc nedopat şi dopat cu ioni ai metalelor de tranziţie şi ai pământurilor rare

Abstract

Necesitatea dezvoltării unor materiale cu proprietăţi optice avansate pentru aplicaţii industriale, a determinat un interes crescând al oamenilor de ştiinţă pentru obţinerea materialelor cu structură spinelică. Aluminatul de zinc este un astfel de material ce poate fi un candidat bun pentru diverse aplicaţii. Aluminatul de zinc cu structură spinelică normală prezintă un interes mare datorită proprietăţilor sale speciale. Acest material are o bandă interzisă de 3,8 eV şi de aceea poate fi utilizat ca material optic, dielectric sau ca şi material conductor transparent. De asemenea, acest tip de material prezintă stabilitate termică înaltă, rezistenţă mecanică mare, necesită o temperatură joasă de sinterizare, prezintă o aciditate scăzută a suprafeţei şi difuzie mare. Pentru a putea fi utilizat în aplicaţii precum pigmenţi ceramici sau materiale luminescente pentru realizarea dispozitivelor fotoelectronice, acesta poate fi dopat, prin substituţie sau interstiţial, cu diverşi ioni ai metalelor de tranziţie şi ai pământurilor rare. Scopul tezei constă în obţinerea unor materiale pe bază de aluminat de zinc nedopate şi dopate, prin substituţie sau interstiţial, cu ioni ai metalelor de tranziţie şi ai pământurilor rare pentru aplicaţii practice în industria pigmenţilor ceramici şi în realizarea dispozitivelor fotoelectronice. Materialele spinelice de aluminat de zinc nedopat şi dopat s-au sintetizat prin două metode: metoda hidrotermală şi metoda coprecipitării. Caracterizarea materialelor obţinute s-a realizat prin metode fizico-chimice specifice pentru a pune în evidenţă structura cristalină, forma de cristalizare preferenţială, compoziţia elementală, precum şi proprietăţile lor optice. Proprietăţile optice ale materialelor obţinute au fost corelate cu cu posibilele aplicaţii practice.