Influence of Fe2+ doping concentration on the structure and spectroscopic properties of transparent glass-ceramics based on Fe2+:ZnAl2O4 nanocrystals

Autor: K. Eremeev, Pavel Loiko, Olga Dymshits, Liza Basyrova, V. Popkov, A. A. Zhilin, Irina Alekseeva, Alexander Khubetsov, S. S. Zapalova, M. Tsenter
Přispěvatelé: Saint Petersburg State Institute of Technology (Technical University), S.I. Vavilov State Optical Institute, ITMO University [Russia], Optique, Matériaux et Laser (OML), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), A.F. Ioffe Physical-Technical Institute, Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Journal of Physics: Conference Series
Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing, 2020, 7th International School and Conference "Saint Petersburg OPEN 2020": Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures April 27-30, 2020, Saint Petersburg, Russian Federation, 1695, pp.012011. ⟨10.1088/1742-6596/1695/1/012011⟩
Journal of Physics: Conference Series, 2020, 7th International School and Conference "Saint Petersburg OPEN 2020": Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures April 27-30, 2020, Saint Petersburg, Russian Federation, 1695, pp.012011. ⟨10.1088/1742-6596/1695/1/012011⟩
ISSN: 1742-6596
1742-6588
Popis: Zinc aluminosilicate glasses nucleated by titanium dioxide, both undoped and doped with 0.6 and 1.0 wt% FeO were prepared by conventional melt-quenching technique and subsequently converted to glass-ceramics by controlled nucleation and crystallization in the temperature range of 720 – 1200 °C. The glasses and glass-ceramics were characterized by X-ray diffraction, Raman and optical spectroscopy. The addition of FeO speeds up the liquid phase separation of the initial glasses and gahnite (ZnAl2O4), rutile (TiO2) and cristobalite (SiO2) crystallization. Ferrous ions enter the gahnite crystals leading to a variation of the absorption spectra of glass-ceramics as compared to those of glasses. The glass-ceramics exhibit a broadband (1.5-2.5 μm) absorption due to the 5E → 5T2 (5D) transition of Fe2+ ions in tetrahedral sites in gahnite nanocrystals. They are promising as materials for gain media and saturable absorbers of mid-infrared lasers.
Databáze: OpenAIRE