Síntesis y caracterización de nanopartículas de LaF3 Nd3+ emisoras de SWIR

Abstract

Usando el método wet chemistry se han sintetizado nanopartículas de LaF3 : Nd3+. Los espectros de rayos X de estas nanopartículas muestran una excelente correspondencia con la estructura hexagonal del LaF3 reportado en la literatura. Usando la fórmula de Scherrer se ha estimado el tamaño de estas nanopartículas en 20nm. Los espectros de absorción óptica comprueban la presencia de Nd en estas nanopartículas observándose que la banda más intensa corresponde a la transición 4I9/2 → 4F7/2, 4S3/2 . Al disolver estas nanopartículas en agua e irradiarlas con con un láser de 808nm y 1,7W de potencia se observó un calentamiento del líquido alcanzando una temperatura de 45.2 ºC lo cual no es observado al irradiar agua sin nanopartículas con este láser. Este fenómeno se explica por las transiciones no radiativas desde el nivel 4F3/2 a estados de menor energía en el Nd3+.

Using the wet chemistry method LaF3 : Nd3+ nanoparticles were sintetized. X ray spectras of these nanoparticles show an excellent correspondance with hexagonal structure of LaF3 reported before in the literature. Nanoparticles size was estimated from Sherrer's formula and equaled about 20nm. The absorption spectra evidence the presence of Nd in these nanoparticles and it was observed that the most intense band was that corresponding to the 4I9/2 → 4F7/2, 4S3/2 transition. These nanoparticles disolved in water were irradiated with 808nm laser and 1, W of power observing a water heating up to a temperature of 45, 2 ° C which is not observed when water without nanoparticles was irradiated with this laser. This phenomenum is explained by the non-radiative transitions from 4F3/2 level to states of lower energy in Nd3+.