Спектрально-люминесцентные свойства ионов хрома в наностеклокерамиках на основе форстерита
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2014 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. |
| ISSN: | 2226-1494 |
| Popis: | Представлены сравнительные результаты исследования спектрально-люминесцентных свойств стекол и форстеритовой наностеклокерамики системы SiO2-Al2O 3-MgO-K2O-TiO2, легированных ионами хрома. Образцы исходных стекол получены методом высокотемпературного синтеза. Стеклокерамики получались путем двухступенчатой вторичной термообработки исходных стекол. На первом этапе термообработки при 700 °С формировались центры нуклеации, на втором происходил рост кристаллической фазы состава Mg2SiO 4:Cr. Состав кристаллической фазы и размер кристаллов определялись на рентгеновском дифрактометре. Показано, что в процессе термообработки выделяется кристаллическая фаза, которая представляет собой соединение состава Mg 2SiO 4 (форстерит). По спектрам люминесценции и поглощения определены валентные состояние и положение иона хрома в форстерите или стеклообразной матрице. Проведена идентификация полос поглощения и люминесценции в исходных и термообработанных образцах. Исследована зависимость спектрально-люминесцентных свойств хрома от режимов термообработки. Определено, что при термообработке ионы трехи четырехвалентного хрома входят в форстеритовую кристаллическую фазу, а часть из них остается в стеклообразной фазе. Результаты представленного исследования могут быть использованы при разработке и создании стекол и наноразмерной стеклокерамики для волоконных перестраиваемых лазеров и широкополосных оптических усилителей ближнего инфракрасного диапазона, используемых в информационно-телекоммуникационных технологиях. Comparative analysis of spectral and luminescent properties for glasses SiO 2-Al 2O 3-MgO-K 2O-TiO 2 doped with chromium ions and forsterite nano-glass ceramic have been done. Initial glasses were obtained by using a conventional melt quenching method. Glass ceramics were produced by the two-stage secondary heat treatment of initial glasses. At the first step of the heat treatment nucleation centers were formed at 700° C. At the second step there was an increase of Mg 2SiO 4: Cr crystalline phase. Crystalline phase composition and the crystals size were determined by X-ray diffractometer. It is shown that the crystalline phase of Mg 2SiO 4 (forsterite) is precipitated during the heat treatment. Valency state and the chromium ion position in a forsterite or a glassy matrix are determined according to luminescence and absorption spectra. Identification of absorption and luminescence bands in initial and heat-treated samples is carried out. The dependence between spectral and luminescent properties of chromium and heat treatment modes is examined. The results demonstrate that ions of the trivalent and tetravalent chromium are transforming to the forsterite crystalline phase during the heat treatment, and a part of them remains in the glassy phase. Presented research results can be used for the development of glasses and nanoscale glassceramic for fiber tunable lasers and broadband optical amplifiers of a near infrared range which are used in information and telecommunication technologies. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|