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 Доступ платный или 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