Фторофосфатные стекла и стеклокристаллические материалы с фторидными нанокристаллами и наночастицами серебра

• Автор: Бурдаев, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Аналитический обзор
1.1 Формирование кристаллов и механизмы ликвации
1.2 Режимы термообработки
1.3 Стекла, активированные ионами редкоземельных ионов
1.4 Стеклокерамика, активированная ионами редкоземельных элементов
1.5 Энергетические уровни иона Ег3+
1.6 Общие представления о спектрах материалов, активированных редкоземельными ионами
1.6.1 Эрбий
1.6.2 Европий
1.6.3 Диспрозий
1.6.4 Иттербий
1.6.5 Неодим
1.6.6 Тербий
1.6.7 Гольмий
1.7 Фторофосфатные стекла
1.7.1 Структура и свойства фторофосфатных стекол
1.7.2 Активированные фторофосфатные стекла
1.7.3 Фосфатные и силикатные стекла, содержащие металлические кластеры
1.8 Стекла системы (М^СаВаЗгАУДД - Ва(Р03)
1.8.1 Физико-химические свойства материалов на основе стронций содержащего усовита
1.8.2 Активированные стекла усовито- фосфатной системы
1.9 Выводы по аналитическому обзору
Глава 2. Методики экспериментов
2.1 Синтез стекол
2.2 Дифференциально-сканирующая калориметрия
2.3 Термическая обработка стекол
2.4 Плотность и показатель преломления
2.5 Рентгенофазовый анализ
2.6 Спектроскопия оптического поглощения
2.7 Спектры люминесценции
Глава 3. Фторофосфатные стекла и стеклокерамики на их основе, активированные ионами эрбия
3.1 Синтез и исследуемая система
3.2 Теплофизические характеристики
3.3 Рентгенофазовый анализ
3.4 Спектры люминесценции
3.5 Спектры оптического поглощения
3.6 Обсуждение результатов. Выводы
Глава 4. Рост серебряных нанокристалов при совместном введении ионов РЗЭ и бромида серебра
4.1 Синтез и исследуемая система
4.2 Теплофизические характеристики
4.3 Спектры оптического поглощения
4.4 Спектры люминесценции
4.5 Обсуждение результатов. Выводы
Глава 5. Фторофосфатные стекла и стеклокерамики с высоким содержанием ионов РЗЭ
5.1 Синтез и исследуемая система
5.2 Теплофизические характеристики
5.3 Рентгенофазовый анализ
5.4 Обсуждение результатов. Выводы
Основные результаты и выводы по работе
Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Таблица составов синтезированных стекол

1.7.2 Активированные фторофосфатные стекла
На основе фосфатной матрицы были разработаны активированные стекла для ОКГ, обладающие уменьшенным концентрационным тушением люминесценции, что соответственно позволяет повысить концентрацию активатора. Также имеющие низкое значение нелинейной составляющей показателя преломления, ответственной за явления самофокусировки и внутреннего разрушения. Вследствие этого предельные плотности потока энергии в фосфатных стеклах примерно вдвое выше, чем в силикатных. Кроме того в фосфатных стеклах, по сравнению с силикатными, более эффективно идет передача энергии между ионами РЗЭ.
Изучение ФФС, активированных ионами №3+, показало, что полосы люминесценции в данных стеклах существенно уже, чем в оксидных, а величина расщепления термов в 1,5 раза меньше и группы полос люминесценции оказываются более компактными. Малая величина штарковского расщепления термов во фторидных стеклах объясняется высокой ионностью связи и слабостью внутреннего поля лигандов. Рост мультиплетного расщепления однозначно указывает на высокую ионность связи между активатором и лигандом. Сопоставление спектрально-люминесцентных свойств фторобериллатных и фторофосфатных стекол, активированных ионами Ш3+, показало, что стекла обеих групп прозрачны в широкой спектральной области, что отличает их от всех оксидных стекол. Также у ФФС и фторобериллатных стекол наблюдается увеличение квантового выхода люминесценции и рост силы осциллятора для переходов в ИК области спектра 4Рз/2 —> 41ц/2 по сравнению с переходами в области а¥ш —* %/
Основным механизмом безызлучательной дезактивации возбужденных состояний РЗИ в фосфатных стеклах являются передача энергии возбуждения на гидроксильные группы, присутствующие в стекле. Надо отметить, что высокая излучательная способность активированных ФФС связана с удалением ОН групп