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O desenvolvimento de materiais com propriedades luminescentes apresenta relevância científica e tecnológica em razão das diversas possibilidades de aplicação associadas à emissão e à conversão de luz. O desempenho desses materiais está diretamente relacionado a fatores como composição química, estrutura cristalina, morfologia, presença de defeitos e natureza dos centros emissores, tornando fundamental a compreensão das relações entre essas características e as propriedades ópticas.
Nesse cenário, os compostos com estrutura do tipo perovskita emergem como uma classe de materiais de grande interesse devido à elevada versatilidade composicional e estrutural, permitindo a incorporação de diferentes íons em sua rede cristalina e, consequentemente, a modulação de suas propriedades ópticas. Essa flexibilidade torna essas estruturas particularmente interessantes como matrizes hospedeiras para íons opticamente ativos.
Entre os possíveis dopantes, os íons de terras raras opticamente ativos destacam-se por suas propriedades espectroscópicas, que podem proporcionar emissões em diferentes regiões do espectro eletromagnético. A incorporação desses íons em estruturas perovskitas representa, portanto, uma estratégia promissora para o desenvolvimento de materiais luminescentes, uma vez que a resposta óptica pode ser modulada pela natureza e pela concentração do dopante, bem como pelas características estruturais e morfológicas da matriz, pela presença de defeitos e pelas condições de síntese e processamento.

A obtenção dos materiais será realizada por síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, utilizando precursores adequados à composição de cada sistema investigado. Parâmetros experimentais, como concentração dos dopantes, temperatura e tempo de síntese, poderão ser variados com o objetivo de avaliar sua influência sobre a formação das fases cristalinas, a morfologia e as propriedades ópticas dos materiais. Após a síntese, os materiais poderão ser submetidos a tratamentos térmicos subsequentes, quando necessário, visando promover modificações estruturais e/ou favorecer a obtenção das fases cristalinas de interesse.
A caracterização estrutural será realizada por difração de raios X, permitindo identificar as fases cristalinas formadas e avaliar possíveis alterações estruturais decorrentes da dopagem e das condições de síntese. A morfologia dos materiais será investigada por microscopia eletrônica, permitindo avaliar características como forma, tamanho e organização das partículas. A composição química e a presença dos elementos dopantes serão analisadas por espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS/EDX), podendo também ser investigada sua distribuição nos materiais por meio de mapeamento elementar. A espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) será empregada, quando pertinente, para investigar a composição química superficial e os estados químicos dos elementos presentes. Técnicas espectroscópicas complementares poderão ainda ser utilizadas para fornecer informações adicionais sobre a estrutura, as ligações químicas e a presença de defeitos nos materiais.
As propriedades ópticas serão investigadas por técnicas espectroscópicas, incluindo medidas de absorção e/ou reflectância e fotoluminescência. Serão avaliados os espectros de excitação e emissão e, quando aplicável, parâmetros relacionados à dinâmica dos estados excitados. A influência da natureza e da concentração dos dopantes, das condições de síntese, da estrutura cristalina, da morfologia e dos defeitos sobre a resposta luminescente será investigada por meio da correlação entre os resultados obtidos pelas diferentes técnicas de caracterização.

Indicadores:
- Número de sistemas/amostras sintetizados: Quantidade de composições e faixas de concentração de dopantes produzidas com sucesso por síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas;
- Relatórios e banco de dados de caracterização: Conjunto completo de dados estruturais, morfológicos, químicos e ópticos correlacionados por amostra;
- Artigos científicos publicados: Número de artigos submetidos/publicados em periódicos internacionais indexados com alto fator de impacto na área de Materiais, Física, Química ou áreas correlatas;
- Apresentações e resumos em eventos: Número de trabalhos apresentados em congressos, simpósios e outros eventos científicos nacionais e/ou internacionais;
- Propriedade Intelectual (se aplicável): Número de depósitos de patente ou registros de tecnologia resultantes dos processos de síntese desenvolvidos ou das composições otimizadas;
- Orientações concluídas ou em andamento: Número de estudantes formados através do projeto em nível de Iniciação Científica, Mestrado e/ou Doutorado.

Metas:
- Obter materiais com estrutura do tipo perovskita dopados com diferentes íons de terras raras por síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas;
- Avaliar as propriedades estruturais, morfológicas e químicas dos materiais obtidos;
- Investigar a influência da natureza e da concentração dos dopantes e das condições de síntese sobre as propriedades dos materiais obtidos;
- Avaliar as propriedades ópticas e luminescentes dos materiais obtidos;
- Correlacionar as características estruturais, morfológicas e químicas com o comportamento luminescente dos materiais obtidos.

Resultados esperados:
- Obtenção de perovskitas dopadas com terras raras apresentando propriedades luminescentes;
- Identificação de composições e condições de síntese favoráveis à obtenção de materiais com resposta luminescente de interesse;
- Compreensão da influência da composição, estrutura cristalina, morfologia e defeitos sobre as propriedades luminescentes dos materiais;
- Geração e divulgação de conhecimento científico e tecnológico na área de materiais luminescentes;
- Produção de trabalhos científicos e divulgação dos resultados em periódicos e eventos da área.
- Formação de recursos humanos em nível de graduação e pós-graduação.