О влиянии собственных дефектов на структурные и оптические свойства боросиликатных стекол, содержащих редкоземельные ионы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты анализа структурных и люминесцентных свойств Ce, Gd содопированнных алюмоборосиликатных стекол. Показано, что интенсивность люминесценции кислородно-дефицитных центров, увеличивается при одновременном присутствии ионов Ce, Gd и нелинейно изменяется с их концентрацией. Это явление коррелирует с процессом нелинейного изменения полимеризации структуры исследуемого стекла и количеством высоко-симметричных положений ионов Gd3+. Эффект содопирования объясняется сосуществованием различных структурных позиций ионов-содопантов в матрице алюмоборосиликатного стекла и их взаимодействием с собственными дефектами стекломатрицы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Мальчукова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.malchukova@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. С. Левицкий

Общество с ограниченной ответственностью «НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике»

Email: e.malchukova@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Г. Тюрнина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова Российской академии наук»

Email: e.malchukova@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

З. Г. Тюрнина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова Российской академии наук»

Email: e.malchukova@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Мальчукова Е.В. Структурная эволюция допированных оксидных стекол под действием ионизирующей радиации. Дисс. … д-ра физ.-мат. наук. Иркутск: Иркутский гос. ун-т, 2016. 276 с.
  2. Мальчукова Е.В., Теруков Е.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 7. С. 956; Malchukova E.V., Terukov E.I. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 7. P. 797.
  3. Hosono H., Abe Y., Kinser D.L. et al. // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. No. 18. P. 11445.
  4. Malchukova E., Boizot B., Ghaleb D., Petite G. // J. Non-Cryst. Solids. 2006. V. 352. No. 4. P. 297.
  5. Malchukova E., Boizot B., Petite G., Ghaleb D. // J. Non-Cryst. Solids. 2008. V. 354. No. 30. P. 3592.
  6. Meera B.N., Sood A.K., Chandrabhas N., Ramakrishna J. // J. Non-Cryst. Solids. 1990. V. 126. No. 3. P. 224.
  7. McMillan P. // Amer. Mineral. 1984. V. 69. No. 7-8. P. 622.
  8. Iton L.E., Turkevich J. // J. Phys. Chem. 1977. V. 81. No. 5. P. 435.
  9. Simon S., Ardelean I., Filip S. et al. // Solid State Commun. 2000. V. 116. No. 2. P. 83.
  10. Kliava J., Edelman I., Potseluyko A. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2004. V. 272—276. Art. No. E1647.
  11. Brodbeck C.M., Iton L.E. // J. Chem. Phys. 1985. V. 83. No. 9. P. 4285.
  12. Бреховских М.Н., Солодовников С.П., Моисеева Л.В. и др. // Неорг. матер. 2018. Т. 54. № 7. С. 753; Brekhovskikh M.N., Solodovnikov S.P., Moiseeva L.V. et al. // Inorg. Mater. 2018. V. 54. No. 7. P. 713.
  13. Amossov A.V., Rybaltovsky A.O. // J. Non-Cryst. Solids. 1994. V. 179. P. 226.
  14. Bunker B.C., Tallant D.R., Kirkpatrick R.J., Turner G.L. // Phys. Chem. Glass. 1990. V. 31. No. 1. P. 30.
  15. Mysen B.O., Frantz J.D. // Eur. J. Mineral. 1993. V. 5. No. 3. P. 393.
  16. Mysen B.O., Frantz J.D. // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. V. 117. No. 1. P. 1.
  17. Неволина Л.А., Королева О.Н., Тюрнина Н.Г., Тюрнина З.Г. // Физ. и химия стекла. 2021. Т. 47. № 1. С. 29; Nevolina L.A., Koroleva O.N., Tyurnina N.G., Tyurnina Z.G. // Glass. Phys. Chem. 2021. V. 47. No. 1. P. 24.
  18. Neuville D.R. // Chem. Geol. 2006. V. 229. No. 1-3. P. 28.
  19. Мальчукова Е.В., Непомнящих А.И., Буазо Б., Теруков Е.И. // Физ. и химия стекла. 2018. Т. 44. № 4. С. 430; Malchukova E.V., Nepomnyashchikh A.I., Boizot B., Terukov E.I. // Glass Phys. Chem. 2018. V. 44. No. 4. P. 356.
  20. Мальчукова Е.В., Тюрнина Н.Г., Тюрнина З.Г., Теруков Е.И. // Физ. и химия стекла. Т. 48. № 5. С. 527; Mal’chukovа E.V., Tyurnina N.G., Tyurnina Z.G., Terukov E.I. // Glass Phys. Chem. 2022. V. 48. No. 5. P. 363.
  21. Malchukova E. // Mater. Res. Bull. 2022. V. 152. Art. No. 111847.
  22. Мальчукова Е.В., Буазо Б., Теруков Е.И. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 7. С. 938; Malchukova E.V., Boizot B., Terukov E.I. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V 84. No. 7. P. 770.
  23. Мальчукова Е.В., Буазо Б., Трапезникова И.Н. и др. // Изв. РАН Сер. физ. 2019. Т. 83. № 3. С. 334; Malchukova E.V., Boizot B., Trapeznikova I.N. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. № 3. P. 277.
  24. Ожован М.И. // Письма в ЖЭТФ. 2004. Т. 79. № 12. С. 769; Ojovan M.I. // JETP Lett. 2004. V. 79. No. 12. P. 632.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограмма синтезированного Ce, Gd-содопированного АБС стекла (25Gd/75Ce).

Скачать (93KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение элементов в Ce, Gd-содопированном АБС стекле (25Gd/75Ce) по данным сканирующей электронной микроскопии в режиме картирования: (а) Si Kα1, (б) O Kα1, (в) Na Kα1,2, (г) Al Kα1, (д) C Kα1,2, (е) Zr Lα1, (ж) Ce Lα1, (з) Gd Lα1.

Скачать (813KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектры комбинационного рассеяния АБС стекол, содопированных Ce, Gd-ионами: (а) 1 —25Gd/75Ce, 2 — 50Ce/50Gd, 3 — 5Gd/25Ce, и недопированного (4) при возбуждении с λex = 532 нм (Nd-YAG-лазер). (б) Изменение области полос Qn с соотношением концентраций (CeO2/CeO2 + Gd2O3), являющееся характеристикой степени полимеризации силикатной стеки стекла.

Скачать (179KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектры ЭПР содопированных АБС стекол (1 — 25Gd/75Ce, 2 — 50Ce/50Gd, 3 — 75Gd/25Ce) в зависимости от соотношения РЗ содопантов (а). Соотношение высокосимметричных Gd3+-положений в АБС стекле как функция соотношения концентраций содопантов (CeO2/CeO2+Gd2O3) (б).

Скачать (220KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектры люминесценции содопированных (1 — 25Gd/75Ce, 2 — 50Ce/50Gd, 3 — 75Gd/25Ce) и недопированного (4) АБС стекол при возбуждении с λex = 244 нм (Ar+-лазер) (а); на вставке — спектры люминесценции с временным разрешением: 1 — d = 100 нс, G = 50 нс, 2 — d = 150 нс, G = 9 мс, возбуждение λex = 266 нм (Nd: YAG-лазер). Спектры люминесценции Ce- (1) и Eu-монодопированных (2) и содопированных (3 — 25Gd/75Ce и 4 — 75Gd/25Ce) АБС-стекол при возбуждении с λex = 244 нм (Ar+-лазер) (б). Интенсивность люминесценции КДЦ в АБС-стекле как функция соотношения концентраций содопантов (CeO2/CeO2+Gd2O3) (в).

Скачать (202KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024