Site symmetries of rare-earth and transition metal ions in Li₂B₄O₇ glasses

• Autorzy: Kaczmarek S. , Tsuboi T. , Boulon G. , Majchrowski A. , Kwaśny M.

Warianty tytułu

PL

Symetrie położeń sieciowych jonów rzadkich i metali przejściowych w szkłach Li₂B₄O₇

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Absorption and emission spectra of Eu and Dy, Yb and Ti ions in Li₂B₄O₇ glasses grown in oxygen and hydrogen gas atmospheres were measured for valency states and lattice-sites in oxygen and hydrogen gas atmospheres were measured for valency states and lattice-sites analysis. For the Li₂B₄O₇ glass doped with Eu²⁺, Eu³⁺ and Dy³⁺ ions (grown in oxidizing and reducing atmospheres), absorption and emission bands due to these ions were investigated before and after gamma irradiation. For the Yb³⁺ - doped Li₂B₄O₇ glass, a week, broad band was observed near the sharp 976,3 nm absorption band. The origin of this band is discussed in comparison with other glasses. Moreover, irradiation experiments using γ-rays were also performed in order to investigate the possibility of valency change of Yb ions. Coexistence of Yb²⁺ and Yb³⁺ ions was observed after gamma irradiation. It was found that Ti⁴⁺ ions, which are produced under oxidizing atmosphere, change to Ti³⁺ ions after gamma irradiation with a dose of 10⁵ Gy. An additional absorption band observed at about 500 nm is due to the Ti³⁺ ions accompanied by charge-compensating vacancy and does not give any emission.

PL

Zmierzono widma absorpcji i emisji jonów Eu, Dy, Yb oraz Ti w szkłach Li₂B₄O₇ otrzymanych w atmosferach tlenu i wodoru, w celu analizy symetrii położeń i stanów walencyjnych. Dla szkieł domieszkowanych Eu²⁺, Eu³⁺ i Dy³⁺ (wzrost w atmosferze utleniającej i redukującej) zmierzono widma absorpcji i emisji przed i po naświetleniu kwantami gamma. Dla szkła domieszkowanego Yb w widmie absorpcji zaobserwowano szerokie pasmo w pobliżu ostrej linii 976,3 nm. Zanalizowano pochodzenie tej linii, porównując szkło Li₂B₄O₇ z innymi szkłami. Ponadto przeprowadzono naświetlenie próbki kwantami gamma w celu zmiennej walencyjności jonów Yb³⁺. Stwierdzono, że jony Ti⁴⁺, które powstały przy wzroście w atmosferze utleniającej przechodzą w jony Ti³⁺ po naświetleniu próbek kwantami gamma dawką 10⁵ Gy. Powstałe dodatkowe pasmo absorpcji ok. 500 nm pochodzi od jonów Ti³⁺ otoczonych oktaedrycznie z kompensującym ładunek wakansem tlenowym i nie daje żadnej emisji.

Słowa kluczowe

EN

absorption; emission of ions; glass; doped glasses

PL

absorpcja; emisja jonów; szkło; szkła domieszkowane

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 52, nr 4
• Strony: 27--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Kaczmarek S.

• Institute of Physics, Technical University of Szczecin, Al. Piastów 48, 70-310 Szczecin, Al. Piastów 48, 70-310 Szczecin, ZSO 22, 01-651 Warsaw, Gwiaździsta 35, Poland

autor

Tsuboi T.

• Faculty of Engineering, Kyoto Sangyo University, Kamigamo, Kita-ku, Kyoto 603-8555, Japan

autor

Boulon G.

• Physical Chemistry of Luminescent Materials, Claude Bernard / Lyonl University, UMR CNRS 5620, Bat. A. Kastler, 10 rue Ampere, 69622 Villeurbanne, France

autor

Majchrowski A.

• Military University of Technology, Institute of Physics, 2 Kaliski Str., 00-908 Warsaw, Poland

autor

Kwaśny M.

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 2 Kaliski Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] A. MAJCHROWSKI, Proc. SPIE 2373 (1995) 98.
• [2] Y. ANZAI, K. TERASHIMA AND KIMURA, J. Cryst. Growth, 134 (1993), 235.
• [3] R. KOMATSU, T. SUGIHARA AND S. UDA, Jpn. J. Appl. Phys., 33 (1994), 5533.
• [4] S. M. KACZMAREK, Optical Materiale, 19 (2002), 189.
• [5] CZ. KOEPKE, K. WIŚNIEWSKI, M. GRINBERG, A. MAJCHROWSKI AND T. P. J. HAN, J. Phys., Condens. Matter, 13 (2001), 2701.
• [6] С. K. JAYASANKAR, P. BABU, J. Аll. & Comp., 275-277 (1998), 369.
• [7] С. K. JAYASANKAR, A. RENUKA DEVI, Optic. Mat., 6 (1996), 185.
• [8] Laser Rangefinders, JANE’s Armour and Artilery Upgrades, Eleventh Edition 1998-99, Jane’s Information Group Ltd., Couldson, Surrey UK, 1998.
• [9] R. L. AGGARWAL et al., IEEE J. Quantum Electron., QE-24 (1988), 1003.
• [10] G. WANG ET AL., J. Crystal Growth, 181 (1997), 48.
• [11] T. DANGER, K. PETERMANN, N. SCHWENTNER, W.C. WONG, J. LUMIN, 72-74 (1997), 171.
• [12] W. C. WONG, T. DANGER, G. HUBER, K. PETERMANN, J. LUMIN, 72-74 (1997), 208.
• [13] T. TSUBOI, D. S. MCCLURE AND W. C. WONG, Phys. Rev., В 48, No.l (July, 1993), 62-67.
• [14] HENKA, KUCK, J. LUMIN., 87-89 (2000), 1049.
• [15] D. MARTROU, F. MOUGEL, K. DARDENNE, D. VIVIEN and B. VIANA, OSA TOPS Vol. 19, Advanced Solid State Lasers, (1998), 454.
• [16] H. ZHANG, X. MENG, P. WANG, L. ZHU AND L. SUN, Appl. Phys., В 68 (1999), 1147.
• [17] E. MONTOYA, O. ESPESO AND L. E. BAUSA, J. LUMIN, 87-89 (2000), 1036.
• [18] A. ARON, G. AKA, B. VIANA, D. VIVIEN, F. DRUON, N. LENAIN and M. JACQUET, Opt. Materials, 16 (2001), 181.
• [19] P. H. HAUMESSER, R. GAUME, B. VIANA AND D. VIVIEN, J. Phys. Cond. Mat., 13 (2001), 5427.