Магнитооптические свойства оксидных стекол, активированных Pr и Dy

• Автор: Поцелуйко, Анатолий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 97 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава I. Эффект Фарадея и интенсивности электронных Ы и Н переходов в ионах Рг3+ и 1)у3' в различных стеклянных матрицах
§1.1 Теория эффекта Фарадея в парамагнитных ионах
§1.2. ЭФ в стеклах, активированных РЗ элементами для Ы переходов
§1.3. ЭФ в области М переходов
§ 1.4 Интенсивность полос поглощения РЗ ионов в стекле
Глава П. Методика измерений и образцы
§ 2.1. Методика измерения поглощения
§ 2.2. Методика измерения эффекта Фарадея
§ 2.3. Описание образцов
§ 2.4. Методика разложения спектров поглощения на составляющие
Глава III. Магнитооптические свойства стекол,
активированных РгиРу
§3.1 Концентрационная зависимость ЭФ и поглощения
в силикофосфатогерманатных стеклах, содержащих Рг
§3.2 Магнитооптические активности переходов ионов Рг3+, Эу3+
3.2.1 Магнитооптические активности стекол на основе ПВ3О5
3.2.2 Магнитооптические активности Г-Г переходов для стекол, содержащих ионы Эу3+
Глава IV. Интенсивности М электронных переходов в ионах Рг3+ и Иу3+ в различных матрицах

§4.1. Спектры поглощения Рг3+ и Иу3+ в области
сверхчувствительных переходов
§ 4.2. Температурные зависимости интенсивностей переходов
§4.3. Обсуждение
Заключение
Приложения
Литература

Введение.
Интерес к изучению магнитооптических свойств стекол, активированных редкоземельными (РЗ) элементами, проявляется как из-за их широкого практического применения, так и с целью более глубокого познания свойств соединений РЗ элементов с помощью высокоинформативных магнитооптических методов. Изучение магнитооптического эффекта Фарадея (ЭФ), проведенное в некоторых системах стекол [1-11], выявило линейную зависимость его величины от концентрации РЗ иона и сложную зависимость от номера РЗ иона, которая, в целом, соответствует зависимости от номера РЗ иона магнитной восприимчивости, что было предсказано теоретически Ван Флеком и Хебом [3]. Наибольшие значения ЭФ наблюдались для стекол, активированных Се3+, Рг3+, №3+, Иу3+ и ТЬ3+. Подобные исследования явились основой многочисленных разработок магнитооптических изоляторов, модуляторов, вращателей и тому подобных элементов с использованием стекол, активированных РЗ элементами, главным образом, для видимого диапазона длин волн. В последние годы особенно актуальной стала проблема создания эффективных магнитооптических элементов для ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) диапазонов. Это связано с появлением нового поколения лазеров, генерирующих излучение в диапазонах 240-300 нм и 1300-1500 нм. Эффективность магнитооптических элементов определяется не только высокими значениями ЭФ. Последние должны сочетаться с достаточно высокой прозрачностью материала в соответствующем диапазоне. Поэтому только комплексное исследование магнитооптических свойств и оптического поглощения на одних и тех же образцах может обеспечить успех разработки. На основе ранее накопленного мирового опыта и данных недавних совместных исследований Института физики им. Л.В.Киренского и Государственного оптического института им. С.И.Вавилова можно ожидать, что наиболее эффективными для УФ диапазона будут стекла, содержащие Рг в достаточно высоких концентрациях. При высоких концентрациях РЗ ионов могут

вырабатывалось в плитки толщиной от 1 до 1.5 см, которые отжигались при температуре 350°С. Закончив процесс отжига, производили дополнительную термообработку при температуре 450-550°С в течение 3-10 часов. Образцы стекол были исследованы рентгенофлюоресцентным методом, который подтвердил заявленные изготовителями концентрации РЗМ.
Для измерения концентрационных зависимостей ЭФ были изготовлены две серии образцов с концентрацией 0.015, 0.15, 1.5 и 15% моль Рг20з в силикофосфатогерманатной матрице. Отличие технологии изготовления от вышеприведенной заключалось в том, что для сохранения ближайшего окружения ионов Рг3т в состав навески вводился не Рг203, а смесь Рг203+Ьа203, причем её концентрация оставалась постоянной - 15% моль. Изменялась концентрация Рг203 от 0.015 до 15% моль. Вторая серия была изготовлена потому, что на первой серии получились неудовлетворительные результаты с точки зрения практического применения стекла, что будет подробно обсуждено ниже. При производстве второй серии более тщательно контролировали однородность образцов. По одному образцу из каждой серии представлено в табл.5.
Стекла, содержащие Рг3+ в матрице ЬШ305, изготовлены в институте физики им Л.В. Киренского группой технологов под руководством к.ф-м.н. А.В. Замкова. Шихта для этих стекол была приготовлена из смеси реактивов 1л2В407, В203 и Рг203. Навеска шихты массой 40 грамм помещалась в стеклоуглеродный тигель и нагревалась до 1100+50 °С в атмосфере аргона. Стекломасса выдерживалась до полного растворения компонентов и удаления пузырей (обычно в течение 3-5 часов), затем расплав стекловался быстрым охлаждением до температуры 350-400 °С. Полученные стекла отжигались в течение суток при 300 °С.
Все образцы для измерений изготавливались в виде плоскопараллельных пластинок толщиной от 0.2 до 1.1 мм.