Люминесценция стекол

Была исследована люминесценция стекол,активированных Eu, при возбуждении в линию поглощения 370 нм (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Спектры люминесценции стекол:

80 PbF₂ - 20 В₂O₃ - 1 Eu(NO₃)₃

20 PbF₂ - 30 BaO - 50 В₂O₃ - 1 Eu(NO₃)₃

25 PbF₂ - 25 BaO - 50 В₂O₃ - 1 Eu(NO₃)₃

На спектрах стекол присутствуют полосы, соответствующие энергетическим переходам иона Eu(III): ⁵D₀®⁷F₀ (578 нм), ⁵D₀®⁷F₁ (дублет 591, 596 нм, линии частично перекрыты), ⁵D₀®⁷F₂ (наиболее интенсивная дублетная полоса 611, 618 нм, тоже перекрытая), ⁵D₀®⁷F₃ (652 нм), ⁵D₀®⁷F₄ (700 нм).

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В результате выполнения УНИР был составлен обзор литературы по вопросам стеклования в оксифторидных боратных системах и спектрально-люминесцентных свойств материалов, активированных РЗИ.

2. Получены стекла в системах PbF₂-B₂O₃ и BaO-PbF₂-B₂O_3, активированные Pr, Nd, Eu, Ho, Er, Yb. Для системы PbF₂-B₂O₃ уточнена предельная концентрация PbF₂ для получения стекол – 85 моль.%.

3. Стекла отожжены, отшлифованы и отполированы.

4. Исследованы спектры поглощения и люминесценции стекол и их показатель преломления.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

[1] Павлушкин Н.М. «Химическая технология стекла и ситаллов» М. Стройиздат, 1977, –360 с.

[2] G.H. Beall, D.A. Duke, J. Mater. Sci. 4 (1969) 340–352.

[3] Мазелев Л.Я. Боратные стекла. Издательство Академии наук БССР. Минск, 1958, 172 с.

[4] C. Joo, U. Werner-Zwanziger, J.W. Zwanziger. The ring structure of boron trioxide glass. // Journal of Non-Crystalline Solids 261 (2000) 282-286.

[5]. M. Kodama and S. Kojima. Anharmonicity and fragility in lithium borate glasses. // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 69 (2002) 961-970.

[6]. M.A. Ramos, J.A. Moreno, S. Vieira, C. Prieto, J.F. Fernandez. Correlation of elastic, acoustic and thermodynamic properties in B₂O₃ glasses.// Journal of Non-Crystalline Solids 221 (1997) 170–180.

[7]. М.М. Шульц. Стекло: структура, свойства, применение. // Соросовский общеобразовательный журнал, №3, 1996г., с. 49-55

[8]. Alex С. Hannon , Adrin С. Wright, John A. Blackman, Roger N. Sinclair. The vibrational modes of vitreous B₂O₃: inelastic neutron scattering and modelling studies. Journal of Non-Crystalline Solids 182 (1995) 78-89.

[9]. J. A. Tossel. Calculation of the structural and spectral properties of boroxol ring and non-ring B sites in B₂O₃ glasses.// Journal of Non-Crystalline Solids 183 (1995) 307-314.

[10]. Tetssuji Yano, Noboru Kunimine, Shuichi Shibata, Masayuki Yamane. Structural investigation of sodium borate glasses and melts by Raman spectroscopy. II. Conversion between BO₄ and BO₂O- units at high temperature.// Journal of Non-Crystalline Solids 321 (2003) 147-156.

[11]. Tetssuji Yano, Noboru Kunimine, Shuichi Shibata, Masayuki Yamane. Structural investigation of sodium borate glasses and melts by Raman spectroscopy. III. Relation between the rearrangement of super-structures and the properties of glass.// Journal of Non-Crystalline Solids 321 (2003) 157-168.

[12]. Мазелев Л.Я. Боратные стекла. Издательство Академии наук БССР. Минск, 1958, 172 стр.

[13]. С.К.Филатов (СПбГУ), Р.С.Бубнова (ИХС РАН, Санкт-Петербург) «Бораты: строение и свойства кристаллов и стекол», www. icp.ac.ru/conferences/old/NCCC/abstracts/Filatov.html

[14]. Pernice, S. Esposito, A. Aronne, V.N. Sigaev. Structure and crystallization behavior of glasses in the BaO-B₂O₃-Al₂O₃ system.// Journal of Non-Crystalline Solids 258 (1999) 1-10.

[15]. Angel C.A., Scamehorm C.A., List D.J., Kieffer J. Glassforming liquid oxides at the fragile limit of the viscosity temperature relationship. // Glass’89. Proc. XV Intern. Congress on glass. 1989. V.1a. Leningrad. Nauka, 1989. P 204-209

[16]. Tetsuji Yano, Noboru Kunimine, Shuichi Shibata, Masayuki Yamane. Structural investigation of sodium borate glasses and melts by Raman spectroscopy. III. Relation between the rearrangement of super-structures and the properties of glass. // Journal of Non-Crystalline Solids 321 (2003) p. 157-168.

[17]. J. A. Tossel. Calculation of the structural and spectral properties of boroxol ring and non-ring B sites in B₂O₃ glasses. // Journal of Non-Crystalline Solids 183 (1995) p. 307-314.

[18]. Макмиллан П.У. Стеклокерамика. Издательство Мир. Москва, 1967, 264 стр

[19]. Павлушкин Н.М. «Основы технологии ситаллов». Учебное пособие для ВУЗов. М: Стройиздат, 1979.

[20] D. Ehrt, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2 (2009) 012001.

[21] A. de Pablos-Martin, D. Ristic, S. Bhattacharyya, T. Hoeche, G.C. Mather, M.O.Ramirez, S. Soria, M. Ferrari, G.C. Righini, L.E. Bausa, A. Duran, M.J. Pascual, J. Am.Ceram. Soc. 96 (2013) 447–457,

[22] P.P. Fedorov, V.V. Osiko, Crystal growth of fluorides, in: P. Capper (Ed.), Bulk Crystal Growth of Electronic, Optical and Optoelectronic Materials., Wiley Series in Materials for Electronic and Optoelectronic Applications, John Wiley & Son, Ltd, 2005, pp. 339–356, http://dx.doi.org/10.1002/9780470012086, ISBN 978-0- 470-85142-5.

[23] S.V. Kuznetzov, V.V. Osiko, E.A. Tkatchenko, P.P. Fedorov, Russ. Chem. Rev. 75 (2006) 1065–1082.

[24] Fernandes Roger Gomes, Pereira Camila, Bertholdo Roberto, Fabia Castro Cassanjes, Gael Poirier, J. Non-Cryst. Solids 357 (2011) 3345–3350.

[25] L. Domange, Ann. Chim. 7 (1937) 225–297.

[26] J.C. Warf, W.D. Cline, R.D. Tevebaugh, Anal. Chem. 26 (1954) 342–346, http:// dx.doi.org/10.1021/ac60086a019.

[27] C.V. Banks, K.E. Burke, J.W. O’Laughlin, Anal. Chim. Acta 19 (1958) 239–243, http://dx.doi.org/10.1016/S0003-2670(00)88149-0. [272] T. Komatsu, T. Honma, Int. J. Appl. Glass Sci. 4 (2013) 12

[28] I. Gugov, M. Mueller, C. Ruessel, J. Solid State Chem. 184 (2011) 1001–1007

[29] Gopalakrishnan R., Tan K.L., Chowdari B.V.R. and Vijay A.R. X-ray photoelectron spectroscopy and ionic transport studies on lead fluoroborate glasses. // J.Phys. D: Appl. Phys., 1994. vol.27, No. 12, p.2612.

[30] Gressler, C. A., Shelby, J. E. Optical properties of 60B₂O₃-(40-x)PbO-xMCl₂ and 50B₂O₃-(50-x) PbO-xMCl₂ (M = Pb, Cd). // J. Appl. Phys. 66 (1989) 1127.

[31]. M.A.P. Silva, Y. Messaddeq, V. Briois, M. Poulain, F. Villain, S.J.L. Ribeiro. Synthesis and structural investigations on TeO₂-PbF₂-CdF₂ glasses and transparent glass-ceramics. // J. Physics and Chemistry of Solids, 2002, vol.63, № 4, p. 605-612.

[32] A. Chayahara, N. Kitamura, J. Nishii, Y. Horino, M. Makihara, K. Fujii, J. Hayakawa. Structural relaxation of mev ion-implanted silica glasses by thermal annealing. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 1998, vol. 141, № 1-4, p.620-624.

[33] Gressler C.A. and Shelby J.E. Properties and structure of B₂O₃ and GeO₂ glasses. // Appl. Phys. 1974, 45, No. 12, p. 5272

[34] Pisarska J., Pisarski W.A. Dominiak-Dzik G., Ryba-Romanowski W. Visible and infrared spectroscopy of Pr³⁺ and Tm³⁺ ions in lead borate glasses . // Journal of Physics: Condensed Matter, 2004, vol.716, No.34, p. 6171-6184.

[35] Hager I.Z. Elastic moduli of boron oxyfluoride glasses: experimental determinations and application of Makishima and Mackenzie's theory. // Mater. Sci., 2002, vol.37, No.7, p.1309-1313.

[36] Elwell D. and Coe I.M. The role of B₂O₃ in PbO/PbF₂/B₂O₃ fluxes. // J.Cryst. Growth, 1978, vol.44, No.5, p. 553-560.

[37] Jose Ezequiel de Souza «Estudo das propriedades electricas de vidros oxifluoroboratos de chumbo pela tecnica de espectroscopia de impedancia»// Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Fisica de São Carlos, Universidade de São Paulo, para obtenção do titulo de Mestre em Ciências: Fisica Aplicada. São Carlos- São Paulo, 2005, p. 91.

[38] Соколов И. А., Мурин И. В., Мельникова Н. А., Пронкин А. А. Электрические свойства и строение галогенсодержащих свинцовоборатных стекол. I II. Система PbF₂–PbO·B₂O₃. // Физика и химия стекла, 2002, т.28, вып.5, 433-439.

[39] A. de Pablos-Martin, C. Patzig, T. Hoeche, A. Duran, M.J. Pascual, CrystEngComm 15 (35) (2013) 6979–6985

[40] Y.L. Wei, J.J. Li, J.W. Yang, X.N. Chi, H. Guo, J. Lumin. 137 (2013) 70–72, http:// dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.11.017.

[41] G. Kawamura, R. Yoshimura, K. Ota, S.Y. Oh, N. Hakiri, H. Muto, T. Hayakawa, A. Matsuda, J. Am. Ceram. Soc. 96 (2013) 476–480, http://dx.doi.org/10.1111/ jace.12053

[42] J. del-Castillo, A.C. Yanes, J. Me´ndez-Ramos, V.K. Tikhomirov, V.D. Rodrı´guez, Opt. Mater. 32 (2009) 104–107

[43] H. Yu, H. Guo, M. Zhang, Y. Liu, M. Liu, L.J. Zhao, Nanoscale Res. Lett. 7 (2012) 275

[44] X.-Y. Sun, S.-M. Huang, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 621 (2010)

[45] A. de Pablos-Martin, C. Patzig, T. Hoeche, A. Duran, M.J. Pascual, CrystEngComm 15 (35) (2013) 6979–6985.

[46] H. Yu, H. Guo, M. Zhang, Y. Liu, M. Liu, L.J. Zhao, Nanoscale Res. Lett. 7 (2012) 275

[47] X.-Y. Sun, S.-M. Huang, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 621 (2010) 322–325.

[48] X.-Y. Sun, M. Gu, S.-M. Huang, X.-J. Jin, X.-L. Liu, B. Liu, C. Ni, J. Lumin. 129 (2009) 773–777

[49] Z.Y. Lin, X.L. Liang, Y.W. Ou, C.X. Fan, S.L. Yuan, H.D. Zeng, G.R. Chen, J. Alloys Compd. 496 (2010) L33–L37.

[50] Wei Xu, Cheng-Ren Li, Bao-Sheng Cao, Bin Dong, Chin. Phys. B 19 (12) (2010) 127804.

[51] T. Suzuki, S. Masaki, K. Mizuno, Y. Ohishi, Proc. SPIE 7721 (2010) 77210T, http:// dx.doi.org/10.1117/12.854090.

[52] R. Lisiecki, E. Augustyn, W. Ryba-Romanowski, M. Zelechower, Opt. Mater. 33 (11) (2011) 1630–1637.

[53] Yu Teng, K. Sharafudeen, S. Zhou, J. Qiu, J. Ceram. Soc. Japan 120 (2012) 458–466.

[54] D. Ehrt, IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 21 (2011) 012001, http://dx.doi.org/ 10.1088/1757-899X/21/1/012001.

[55] F. Auzel, Chem. Rev. 104 (2004) 139–173

[56] Snitzer E., Optical Maser Action of Nd3+ in a Barium Crown Glass, Phys Rev., 1961, 7, p 444

[57] А.А. Mak, D.S. Prileshaev, V.A. Serebrjakov. Laser action in the Nd3+- glasses. Opt. and spectr., 33, (1972), 689 – 692.

[58] N.B. Brachkovskaja, A.A. Grubin, S.G. Lunter. The intensity of optical transient in the absorption and luminescence spectra of neodimium in the glases. Kvant. electron, 3, (1976), 998 – 1002.

[59] M. Naftaly, C. Batchelor, A. Jha. Pr3+-doped fluoride glass for a 589nm fibre laser. J.of Lum., 91, (2000), 133 –138.

[60] THE SPECTROSCOPY OF 4SRO·7B2O3:RE3+ (RE = EU3+, PR3+, ND3+) GLASSES D.P.Kudrjavtcev, Yu. S. Oseledchik, A.L.Prosvirnin, N.V.Svitanko The Zaporozhye State Engineering Academy, Prospect Lenina 226, Zaporozhye, Ukraine, 69006 (2004), р.16-19

[61] L.А. Maks, L.N Soms, V.A. Fromsel. Lasers on the neodimium glass, Nauka, 1990, p.18

[62] D.P. Kudrjavtcev, Yu.S. Oseledchik, A.L. Prosvirnin, N.V.Svitanko. The luminescence of the praseodimium – doped strontium borate Sr4B14O25:Pr3+. Ukr. J. of Phys. Opt., 2, (2002), 155 – 160.

[63] L.X. Yi. Emissions properties of Ho3+: 5 I7 →5 I8 transition sensitized by Er3+ and Yb3+in fluorophosphate glasses / L.X. Yi, M. Wang, S.Y. Feng, Y.K. Chen, G.N. Wang, L.L. Hu, J.J. Zhang // Optical Materials. 2009. Vol. 31. P. 1586 – 1590.

[64]А. К. Пржевуский, Н. В. Никоноров. «Конденсированные лазерные среды». Учебное пособие, СПб: СПбГУ ИТМО, 2009г. – 147 с.

[65]A.Renuka Devi, C.K.Kayasankar «Optical properties of Er³⁺ ions in lithium borate glasses and comparative energy level analyses of Er³⁺ ions in various glasses».// Journal of Non-Crystalline Solids, v.197, 1996, p.111-128

[66] D. Ehrt, IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 21 (2011) 012001

[67] А. К. Пржевуский, Н. В. Никоноров. «Конденсированные лазерные среды». Учебное пособие, СПб: СПбГУ ИТМО, 2009г. – 147 с.

[68] X. Qiao, X. Fan, M. Wang, X. Zhang.Up-conversion luminescence and near infrared luminescence of Er³⁺ in transparent oxyfluoride glass-ceramics. // Optical Materials 27 (2004) 597–603.

[69] Беспамятнов Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. - Л.: Химия, 1985. – 528 с.

[70] Безопасность труда в химической промышленности: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. Под ред. Л.К.Марининой, М: Издательский центр “Академия”, 2006. – 528 с.

[71] Филов В.А. Вредные и химические вещества в промышленности. Неорганические вещества I-IV групп// Справочное издание под ред. Филова В.А., Л.: Химия, 1988. – 320 с.