Wybrane właściwości fizykochemiczne i optyczne szkieł fluorkowych domieszkowanych jonami metali przejściowych

• Autorzy: Pisarska J. , Żelechower M. , Ryba-Romanowski W. , Mazurak Z.

Warianty tytułu

EN

Some physical, chemical and optical properties of fluoride glasses doped with rare earth elements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy syntezowano szkła w złożonych układach wieloskładnikowych. Synteza prowadzona była w zaprojektowanej i wykonanej komorze do wytopów w atmosferze argonu, przy użyciu ultraczystych fluorków (zakupionych w Sigma Aldrich), w tyglu platynowym w temperaturze ~~850 stopni Celsjusza (w ciągu 1 h). Stop wylewano do podgrzanej do ~~250 stopni Celsjusza mosiężnej formy, wygrzewano w tej temperaturze, a następnie powoli chłodzono do temperatury pokojowej. Widma absorpcyjne rejestrowano przy pomocy spektrofotometru Varian Model 2300 UV-VIS-NIR. Próbki zawierające jony Eu i Tm wzbudzano za pomocą oscylatora parametrycznego (OPO) firmy Continuum Model Surelite I pompowanego trzecią harmoniczną lasera Nd:YAG firmy Continuum. Luminescencja z próbki analizowana była przez dwusiatkowy monochromator GDM-1000 firmy Carl Zeiss Jena i odbierana przez fotopowielacz. Sygnał z fotopowielacza podawany był na Boxcar Integrator Model SRS 250 firmy Stanford Research Systems. Przeprowadzona rentgenowska analiza fazowa, badania jednorodności składu chemicznego oraz pomiary właściwości optycznych wskazują na dobrą jakość uzyskanych szkieł.

EN

Rare earth elements doped fluoride glasses were formed in many elements systems. They were manufactured in dry box, in argon atmosphere with a use of ultrahigh purity fluorides (Sigma Aldrich) by melting their homogenised mixtures in a platinum crucible at ~~850 degrees centigrade. Liquid glass was poured to the preheated (250 degrees centigrade) brass mould then held at this temperature by 1 hour and then slowly cooled to the room temperature. XRD measurements showed a glassy structure of the resulted material, whereas EPMA measurements showed its chemical homogeneity. The understanding of the optical properties of rare earth ions in inorganic compouns is of great importance due to their potential technological applications, as, for example optical fibres, optical amplifiers, sensors and lasers. Fluoroindate glasses seem to be a particularly useful host for rare earth ions due to their optical quality and chemical stability. The studied fluoroindate glasses were based on indium fluoride InF3 as the network former and on various modifiers. Ideally, starting materials should be anhydrous fluorides of high purity. The samples obtained in this environment have good optical quality and chemical homogeneity. Optical absorption spectra have been recorded using Varian Model 2300 UV-VIS-NIR Spectrophotometer. Luminescence has been excited with a third harmonic of a Nd:YAG laser or with a Continuum Optical Parametric Oscillator. Luminescence spectra were recorded using a Stanford SRS 250 Boxcar Integrator connected to a personal computer. All spectroscopic measurements were carried out at room temperature.

Słowa kluczowe

PL

właściwości fizyczne; właściwości chemiczne; właściwości optyczne; szkło fluorkowe; domieszka; pierwiastki ziem rzadkich; rentgenowska analiza fazowa; skład chemiczny

EN

physical properties; chemical properties; optical properties; fluoride glasses; dopant; rare earth elements (REE); spectroscopic measurement; chemical composition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2000
• Tom: R. XXI, nr 4
• Strony: 141--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Pisarska J.

• Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska

autor

Żelechower M.

• Katedra Nauki o Materiałach, Politechnika Śląska

autor

Ryba-Romanowski W.

• Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN, Wrocław

autor

Mazurak Z.

• Centrum Polimerów PAN, Zabrze

• Politechnika Śląska, Katedra Nauki o Materiałach

Bibliografia

• [1] Auriault N., Guery J., Mercier A. M., Jacobini Ch., De Pape R.: New fluoride glasses in the AF2, MF2, MF3. Mat. Res. Bull., 20 (1985) 309-314
• [2] Catunda T., Nunes L. A. O., Forez A., Messadeq Y., Aegerter M. A.: Spectroscopic properties and upconversion mechanisms in Er3+ - doped fluoroindate glasses. Physical Review B, Vol. 53, (1996), 6065.
• [3] Iha A., Kinsman B. E., Taylor E. R., Kakarautzas G.: The influence of reactive atmosphere processing on the crystallisation kinetics of GaF3+ InF3 based glasses. J. Non-Cryst. Sol., 213 (1997) 101
• [4] Almeida R. M., Pereira J. C., Messadeq Y., Aegerter M. A.: Vibrational spectra and strucntre of fluoroindate glasses. J. Non-Cryst. Sol., 161 (1993), 105
• [5] De Araujo L. E. E., Gomes A S L de Araujo C. B., Messadeq Y., Florez A., Aegerter M. A.: Frequency upconversion of orange light into blue light in Pr3+- doped fluoroindate glasses. Phys. Rev. B, 50 (1994), 16219
• [6] Naftaly M., Iha A., Taylor E. R. Mills K. C.: Viscosity measurement in halide melts. J. Non – Cryst. Sol., 213 & 214, (1997), 106.
• [7] Dejneka M., Shitzer E., Riman R. E.: Blue, green and red fluorescence and energy transfer of Eu3+ in fluoride glasses. Journal of Luminescence 65 (1995), 227
• [8] Florez A., Florez M., Lopez-Rivera S. A., Martin J., Porcher P., Malta O.L., Messadeq Y., Aegerter M. A.: 4f-4f intensities of Tm3+ ions in fluoroindate glasses.: the influence of third – order effects through odd intensity parameters. Journal of Alloys and Compounds, 275-277 (1998), 333
• [9] Kishimoto S., Hirao K.: Intense ultraviolet and blue upconversion fluorescence in tm3+- doped fluoroindate glasses. Journal Appl. Phys. 80 (4) 1996), 1965
• [10] Ryba-Romanowski W., Gołąb S., Pisarski W. A., Dominiak Dzik G., Berkowski M., Pajączkowska A.: Investigation of Eu3+ sites in SrLaGa3O7+, SrLaGaO4 and SrLaAlO4 crystals. Journal of Physics & Chemistry Solods 58 (4), (1997), 639-645
• [11] Gołąb S., Pisarski W. A., Ryba-Romanowski W Berkowski M.: Optical spectra and lifetimes of thulium – doped SrLaA1O4. J. Appl. Spectr. 62 (4), (1995), 685-692.