EPR and optical properties of Li₂B₄O₇:Mn glass samples under the influence of y-irradiation and annealing

• Autorzy: Podgórska, D. , Kaczmarek, S. M. , Włodarski, M. , Kwaśny, M. , Warchoł, S. , Rizak, V. M. , Drozdowski, W. , Berkowski, M.

Warianty tytułu

PL

Właściwości EPR i optyczne szkła Li₂B₄O₇:Mn z uwzględnieniem wpływu naświetlania kwantami gamma i wygrzewania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Li₂B₄O₇ glasses doped with Mn²⁺ (0.1 mol. %), have been investigated using electron paramagnetic resonance (EPR) method at 9.4 GHz. Mn ion is found enter substantially for the Li⁺ ion as Mn²⁺ and/or Mn¹⁺, and, probably for the B³⁺ ion or interstitial as Mn³⁺. In consequence at least two types of the manganese ions arise in the EPR spectrum in the same range of magnetic field. The EPR spectrum of glass system exhibits three resonance signals, at g ≈ 2.00, g ≈ 2.68 and g ≈ 4.60 and is very similar to others reported for Mn²⁺ ions glass systems. Only 620 nm emission was observed in the photoluminescence spectrum of the "as-grown" glass, while 430 nm and 610 nm emissions in radiolu-minescence spectrum of the system. Four month after ɣ-irradiation we observed three emission peaks centered at 430, 540 and 620 nm. The 430 nm emission was excited with 225, 277 and 374 nm absorption, the 540 nm emission was excited with 225 and 411 nm absorptions, and the 620 nm emission was excited with 225, 360, 411 and 550 nm absorptions.

PL

Badano szkła Li₂B₄O₇ domieszkowane Mn (0,1 mol %) wykorzystując metodę elektronowego rezonansu paramagnetycznego dla częstotliwości 9,4 GHz. Stwierdzono, że jon Mn podstawia się w położenie jonu Li⁺ jako Mn²⁺ oraz/lub jako Mn¹⁺, a także prawdopodobnie w położenie jonu B³⁺ jako Mn³⁺. W konsekwencji, co najmniej dwa rodzaje jonów Mn reprezentowane są w widmie EPR. Widmo EPR szkła LBO domieszkowanego Mn wykazuje obecność trzech sygnałów rezonansowych, dla g ≈ 2,00, g ≈ 2,68 oraz g ≈ 4,60. W przypadku szkła LBO:Mn badanego tuż po wzroście, w widmie fotoluminescencji stwierdzono obecność emisji z maksimum dla 620 nm, zaś w widmie radioluminescencji emisji 430 nm i 610 nm. Naświetlenie tego szkła kwantami gamma przesuwa widmo emisji w stronę fal długich obniżając jego intensywność, Cztery miesiące po tym naświetleniu w widmie fotoluminescencji obserwuje się dodatkową emisję dla 540 nm wzbudzaną przez absorpcję dla 225 nm i 411 nm.

Słowa kluczowe

PL

szkło; właściwości optyczne szkła

EN

glasses; optical properties

• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 45-59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., wykr.

Twórcy

autor

Podgórska, D.

• University of Technology, Institute of Physics, Al. Piastów 48, 70-310 Szczecin, Poland

autor

Kaczmarek, S. M.

• University of Technology, Institute of Physics, Al. Piastów 48, 70-310 Szczecin, Poland

autor

Włodarski, M.

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

autor

Kwaśny, M.

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

autor

Warchoł, S.

• Institute of Nuclear Chemistry and Technology, 03-195 Warsaw, Dorodna 16, Poland

autor

Rizak, V. M.

• Uzhgorod National University, Uniwersytecka 21, 88-000 Uzhgorod Ukraine

autor

Drozdowski, W.

• N. Copernicus University, Institute of Physics, 87-100 Toruń, 5 Grudziądzka Str., Poland

autor

Berkowski, M.

• Institute of Physics PAN, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warsaw

Bibliografia

• [1] D. S. Robertson and I. M. Young, J. Mater. Sci. 17, 1982, 1729.
• [2] S. J. Fan, W. Wang, J. J. Xiang and J. K. Xu, J. Cryst. Growth, 99, 1990, 811.
• [3] R. W. Whatmore, N. M. Sharrocks, C. O. Hara, F. W. Ainger and I. W. Young, Electron. Lett. 17, 1981, 11.
• [4] B. Henderson and G. F. Imbush, Optical Interaction of Inorganic Solids, Clarendon Press, Oxford, 1989.
• [5] U. Lanver and G. Lehmann, J. Lumin. 17, 1978, 225.
• [6] J. Ramirez-Serrano, E. Madrigal, F. Ramos and G. U. Caldino, J. Lumim. 71, 1997, 169.
• [7] G. U. Caldino and O. J. Rubio, Radiat. Eff. Defects Solids, 127, 1993, 83.
• [8] R. Clause and K. Petermann, IEEE, J. Quantum Electron., 24, 1988, 1114.
• [9] B. Chandra and R. C. Bhatt, Instr. Methods, 184, 1981, 557.
• [10] Ya. V. Burak, B. V. Padlyak and V. M. Shevel, Nucl. Instrum. Methods, 191, 2002, 633.
• [11] Y. Anzai, K. Terashima and Kimura, J. Cryst. Growth, 134, 1993, 235.
• [12] R. Komatsu, T. Sugihara and S. Uda, Jpn. J. Appl. Phys. 33, 1994, 5533; R. S. de Biasi, M. L. N. Grillo, J. of Phys. and Chem. of Solids, 64, 2003, 1365.
• [13] J. A. Hernandez, E. G. Camarillo, G. Munoz, C. J. Flores, E. B. Cabrera, F. Jaque, J. J. Romero, J. Garcia-Sole and H. S. Murrieta, Opt. Mat. 17, 2001, 491 .
• [14] A. Shengelaya, Guo-mang Zhoo, H. Koller and K. A. Muller, Phys. Rev. Lett. 77, 1996, 5296.
• [15] S. M. Kaczmarek and G. Boulon, Opt. Mat. 24, 2003, 151.
• [16] S. M. Kaczmarek, W. Chen and G. Boulon, Crystal Research and Technology, in the print.
• [17] I. Ardelean, M. Peteanu, S. Filip, V. Simon and I. Todor, Sol. State Comm., vol. 105 (5), 1998, 339.
• [18] A. Abragam and B. Bleaney in: Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions, Clarendon, Oxford, 1970.
• [19] M. Moreno, F. Rodriguez, J. A. Aramburu, F. Jaque and F. J. Lopez, Phys. Rev. B, 28, 1983, 6100 .
• [20] F. M. Ezz-Eldin, N. A. Elalaily, H. A. El-Batal and N. A. Ghoneim, Radiat. Phys. Chem., 48 (5), 1996, 659.
• [21] G. B. Loutts, M. Warren, L. Taylor, R. R. Rakhimov, H. R. Ries and G. Miller, Phys. Rev. B, 57 (7), 1998, 3706 .
• [22] B. Beekenkamp, Ph. D. thesis, Technical University, Netherlands, 1966.
• [23] Gh. Ilonca, I. Ardelean and O. Cozar, J. Phys., 49, 1988, C8-1107.
• [24] I. Ardelean, Gh. Ilonca and O. Cozar, Rev. Roum. Phys., 33, 1988, 179.
• [25] V. Cerny, B. Petrova and M. Furmar, J. Non-Cryst. Solids, 161, 1995, 316.
• [26] I. N. Ogorodnikov, V. A. Pustovarov, L. I. Isaenko, E. I. Zinin and A. V. Kruzhalov, NIMA, 448, 2000, 467.