3.5. Люминесценция стекол
Была исследована люминесценция стекол, активированных Eu, при возбуждении в линию поглощения 370 нм (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Спектры люминесценции стекол:
80 PbF2 - 20 В2O3 - 1 Eu(NO3)3
20 PbF2 - 30 BaO - 50 В2O3 - 1 Eu(NO3)3
25 PbF2 - 25 BaO - 50 В2O3 - 1 Eu(NO3)3
На спектрах стекол присутствуют полосы, соответствующие энергетическим переходам иона Eu(III): 5D07F0 (578 нм), 5D07F1 (дублет 591, 596 нм, линии частично перекрыты), 5D07F2 (наиболее интенсивная дублетная полоса 611, 618 нм, тоже перекрытая), 5D07F3 (652 нм), 5D07F4 (700 нм).
3.6. Показатель преломления стекол
Показатель преломления измеряли с помощью микроскопа МИН-8 по методу Лодочникова. Пластинку исследуемого образца с плоскопараллельными полированными поверхностями закрепляли на стекле с нанесенной горизонтальной риской, причем боковая грань исследуемого образца была перпендикулярна нанесенной риске. Стекло помещали на столик Лодочникова, и, поворачивая столик вокруг горизонтальной оси, меняли угол падения лучей на пластинку, при этом наблюдали и измеряли смещение тени от риски. Показатель преломления рассчитывали по формуле Лодочникова:
(3.1)
где d – толщина образца;
l – величина смещения тени от риски;
α – угол наклона наклона.
Таблица 3.2. Показатели преломления стекол
№№ |
Состав |
Показатель преломления, nd 0.02 |
1 |
80 PbF2 – 20 В2O3 – 1 PrF3 |
1.70 |
2 |
85 PbF2 – 15 В2O3 – 1 NdF3 |
1.75 |
3 |
85 PbF2 – 15 В2O3 – 1 EuF3 |
1.87 |
4 |
85 PbF2 – 15 В2O3 – 1 ErF3 |
1.70 |
4. Результаты работы
1. В результате выполнения УНИР был составлен обзор литературы по вопросам стеклования в оксифторидных боратных системах и спектрально-люминесцентных свойств материалов, активированных РЗИ.
2. Получены стекла в системах PbF2-B2O3 и BaO-PbF2-B2O3, активированные Pr, Nd, Eu, Ho, Er, Yb. Для системы PbF2-B2O3 уточнена предельная концентрация PbF2 для получения стекол – 85 моль.%.
3. Стекла отожжены, отшлифованы и отполированы.
4. Исследованы спектры поглощения и люминесценции стекол и их показатель преломления.
Использованная литература
1. Павлушкин Н.М. «Химическая технология стекла и ситаллов» М. Стройиздат, 1977, –360 с.
2. M.A. Ramos, J.A. Moreno, S. Vieira, C. Prieto, J.F. Fernandez. Correlation of elastic, acoustic and thermodynamic properties in B2O3 glasses.// J. Non-Cryst. Sol. 221 (1997) 170–180.
3. Павлушкин Н.М. «Основы технологии ситаллов». Учебное пособие для ВУЗов. М: Стройиздат, 1979.
4. Киприянов А.А., Карпухина Н.Г., Оксигалогенидные силикатные стёкла.// Физика и химия стекла, том 32, №1, 2006, c.3-40
5. Н.М. Павлушкин «Стекло. Справочник» М., Стройиздат, 1973, 487 с.
6. J. Lucas. Fluoride glasses for modern optics // Journal of fluorine Chemistry 72, 1995, 177-181
7.Петрова О. Б., Щукина В. Е., Чередниченко А. Г., Шукшин В. Е. Свинцовофтороборатные стеклокристаллические материалы, активированные ионами Nd3+. // Оптика и спектроскопия конденсированных сред. Материалы XVIII всероссийской конференции, Краснодар, 20-26 сентября 2012 г., с. 118-122.
8. K. Xu. Synthesis and characterization of octahedral PbF2. // Mat. Let., 2008, V.62, p. 4322–4324
9. Baliakin S.N. Deformation and Thermal Treatment application to Heavy Scintillator Production. // Crystal 2000 International Conference on Heavy Scintillators for Scientific and Industrial Applications, Chamonix, France, September 22-26, 1992.
10. Алов Д.Л., Рыбченко С.И. Люминесценция орторомбического и кубического PbF2. //ФТТ, 1995, т.37, вып. 2, с. 573-577
11. Шмытько И.М., Савченко И.Б., Классен Н.В., Багаутдинов Б.Ш. Емельяненко Г.А. Куланов А.Д., Синицин В.В. Структурные состояния и структурные перестройки в дифториде свинца в температурном интервале 4.2-300 K. // ФТТ, 1996, т. 38, вып. 4, с. 1240-1250.
12. А.С. Потапов, П.А. Родный, С.Б. Михрин, И.Р. Магунов. Люминесцентные свойства празеодима в некоторых фторидах. // ФТТ, 2005, том 47, вып. 8 с. 1-3
13. Zhou B., Tao L., Tsang Y.H., Jin W., Pun E.Y. Superbroadband near-IR photoluminescence from Pr3+-doped fluorotellurite glasses. // Optics Express, 2012, v . 20, №4, pp. 3803-3813
14. Synthesis and optical spectroscopy of the Eu- and Pr-doped glasses with SrO–2B2O3 composition // Optica Applicata, Vol. XL, №. 2, 2010 с.10
15. B. Padlyak1, M. Grinberg, B. Kukliński, Y. Oseledchik, O. Smyrnov, D. Kudryavtcev, A. Prosvirnin. Synthesis and optical spectroscopy of the Eu- and Pr-doped glasses with SrO–2B2O3 composition. // Optica Applicata, Vol. XL, No. 2, 2010 с.413-426
16. Pisarska J., Ryba-Romanowski W., Dominiak-Dzik G., Goryczka T., Pisarski W.A. Nd-doped oxyfluoroborate glasses and glass-ceramics for NIR laser applications.// J. All. and Comp., 2008, V.451, p. 223–225.
17. E. De la Rosa-Cruz, G.A. Kumar, L.A. Diaz-Torres, A. Martinez, O. Barbosa-Garcia. Spectroscopic characterization of Nd3+ ions in barium fluorobo-rophos-phate glasses // Optical-Materials, 2001, V.18, p. 321-329.
18. M. C. Pujol, J. Massons, M. Aguiló, F. Díaz, M. Rico, and C. Zaldo. Emission Cross Sections and Spectroscopy of Ho3+ Laser Channels in KGd(WO4)2 Single Crystal. // IEEE Journal Of Quantum Electronics, Vol. 38, № 1, 2002, pp. 323-325
19. А.А. Каплянский, А.Б. Кулинкин, А.Б. Куценко, С.П. Феофилов, Р.И. Захарченя, Т.Н. Василевская. Оптические спектры трехзарядных редкоземельных ионов в поликристаллическом корунде. // Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия (Поступила в Редакцию 16 февраля 1998 г.)
20. Hatta B., Tomozawa M. Effect of Al2O3 on phase separation of SiO2-Nd2O3 glasses. // J.Non-Cryst. Sol., 2008, V. 354, p. 3184–3193.
21. В. В. Ковгар, Г.Е. Малашкевич. Структура и спектрально-люминесцентные свойства Yb-содержащих стекол и нанопорошков. // Сборник научных работ студентов Республики Беларусь «НИРС 2011». - Минск, 2012, с. 16-17.