Dissertação de Mestrado #319: Digeórgia Silva

Investigamos monocristais de topázio azuis e incolores de diferentes regiões brasileiras – Rondônia, Marambaia (Minas Gerais) e Tocantins – com o objetivo de identificarmos o centro causador da cor azul no topázio. Grandes quantidades desta gema são vendidas no mercado internacional, após a descoberta do tratamento por irradiação na década de 1970. Até o início do nosso estudo, o centro causador da cor azul no topázio não era conhecido e isto se constitui na motivação para este trabalho. O Brasil é o país com maior ocorrência de topázio no mundo. O topázio possui formula química AlSiO(FOH) e simetria ortoborrômbica (pbnm) com quatro moléculas por célula unitária. Algumas amostras foram submetidas a tratamentos de irradiação (nêutrons ou gama) e térmicos, e as técnicas utilizadas na caracterização dos cristais foram: ressonância paramagnética eletrônica (EPR), absorção óptica na faixa de luz visível e espectroscopia micro-Raman. Medidas de EPR e absorção óptica em amostras azuis, submetidas a temperaturas de tratamento cada vez maiores, mostraram que o centro paramagnético. O está relacionado com a cor azul no topázio e, portanto, procedermos ao estudo deste centro. A análise da dependência angular dos espectros de EPR deste centro em duas amostras azuis, sendo uma irradiada com nêutrons e a outra natural, forneceu-nos parâmetros do Hamiltoniano de spin do centro O e a identificação da simetria do sítio por ele ocupado na estrutura do cristal. Após introduzirmos, no capítulo 1, o problema investigado nesta dissertação de mestrado, apresentamos, no capítulo 2, as características e as propriedades físicas do topázio, bem como uma breve revisão da literatura sobre os centros causadores de cor nesta gema. No capítulo 3, escrevemos sobre as técnicas experimentais que foram aplicadas ao problema, com enfoque na técnica de ressonância paramagnética eletrônica. No capítulo 4, apresentamos os resultados experimentais obtidos a partir de medidas com amostras de topázio, naturais e tratadas procedentes de várias regiões do Brasil. Por fim, no capítulo 5 analisamos e discutimos os nossos dados experimentais, comparandoos com a literatura existente, para, enfim, chegarmos à nossa conclusão final, no capítulo 6, a respeito do centro paramagnético estudado.