Crescimento hidrotérmico e caracterização de quartzos dopados com cobalto.

Abstract

Foram determinados os parâmetros de crescimento hidrotérmico do quartzo azul na presença de diferentes dopantes de cobalto. Oito amostras foram crescidas em temperaturas de 340 e 335°C, com gradientes de 15 e 20°C. As amostras foram analisadas por ICP-AES, difratometria de raios X, espectroscopias UV-Vis e FTIR e ressonância paramagnética eletrônica. Foram também submetidas à irradiação γ e posterior tratamentos térmicos. As análises ICP-AES mostraram concentrações de cobalto nos cristais variando entre 9,90 e 129,1ppm Co. As amostras eram cristalinas, sem a presença de outras fases. A espectroscopia UV-Vis mostrou o tripleto característico do Co2+ em sítios tetraédricos. Observou-se também que uma temperatura de crescimento menor do que 340°C facilita a incorporação do cobalto na rede cristalina do quartzo. Os resultados de EPR não mostraram a presença de cobalto paramagnético nas amostras. Concluiu-se que o Co2+ no quartzo azul provavelmente forma colóides ou nanoinclusões, talvez do tipo óxido/hidróxido ou de (Si-Co-OH) que se acoplam antiferromagneticamente e de que as partículas devem ser muito menores que o comprimento de onda no intervalo espectral visível, pois nenhum efeito de espalhamento nas partículas foi observado.