Er3+/Yb3+共掺透明碲酸盐纳米微晶玻璃的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 周刚 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006 |
| 授予单位 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 |
| 导师 | 张军杰 |
| 关键词 | 碲酸盐玻璃 纳米微晶玻璃 稀土离子 光谱性质 |
| 中文摘要 | 本文的研究目的在于探索一种新型的光学功能材料。通过对Er3+/Yb3+共掺透明碲酸盐纳米微晶玻璃的制备工艺、物理化学性质和光学性质的研究，为透明碲酸盐纳米微晶玻璃光学功能材料的发展提供一定的技术基础。 论文第一部分首先综合介绍了微晶玻璃，具体包括微晶玻璃的定义、特点和发展概况等。然后详细介绍了碲酸盐玻璃的特点以及碲酸盐微晶玻璃的研究概况。最后根据国内外碲酸盐微晶玻璃的研究状况，提出了本课题的研究依据和研究内容。 论文第二部分介绍了实验过程与光谱计算理论分析：给出了碲酸盐玻璃及碲酸盐纳米微晶玻璃样品的制备过程，样品物化性质和光谱性质的测试方法，介绍了用于稀土离子光谱计算的Judd-Ofelt 理论和McCumber理论。 论文的第三部分研究了TeO2－Li2O－Nb2O5 （TLN）和TeO2－K2O－Nb2O5 （TKN）系统碲酸盐玻璃的热处理工艺以及热处理的结果。TLN2（组成为：70TeO2－15Li2O－15Nb2O5－0.4Yb2O3－0.1Er2O3）玻璃比较适合于制备透明纳米微晶玻璃。通过研究认为，得到的TLN与TKN微晶玻璃中晶相的组成应该为萤石型立方相Er6Te5O19.2 或Yb6Te5O19.2，或二者同时存在，也有可能是非化学计量的Er6Te5O19.2等。对于TKN微晶玻璃，生成的晶体颗粒也有可能为含有无规则氧缺陷非化学计量的立方相K［Nb1/3Te2/3］2O4.8晶体，并且其基本的立方相结构有些扭曲。对于TLN2和TKN2（组成为：70TeO2－15K2O－15Nb2O5－0.4Yb2O3－0.1Er2O3），在进一步提高热处理温度的情况下，其初始形成的晶粒会逐渐消失，并生成新的不明晶相。还研究了一些其它组分的碲酸盐玻璃，通过热处理制备透明纳米微晶玻璃。结果发现TeO2-ZnO-Na2O-Yb2O3-Er2O3，TeO2-Li2O-PbF2-Yb2O3- Er2O3等组成的碲酸盐玻璃，由于严重热变形，无法制备出透明的碲酸盐纳米微晶玻璃。 论文第四部分主要研究了TLN2基质玻璃和在两种热处理条件下得到的透明纳米微晶玻璃的物化性能和光谱性质。实验结果表明，纳米微晶玻璃中晶粒的尺寸在50～80nm左右，热处理得到的纳米微晶玻璃的密度和硬度与基质玻璃相比有所增大，拉曼光谱表明纳米微晶玻璃的最大声子能量有所降低，作者认为微晶玻璃的内部结构由于生成了纳米微晶而发生了改变。透明纳米微晶玻璃的光学透过率与基质玻璃相比有所下降，但下降的幅度不大。Er3＋在透明纳米微晶玻璃中的吸收光谱形状没有发生改变，但向长波方向稍有移动，1450-1650nm波段的荧光光谱没有明显的变化，与基质玻璃相比，透明纳米微晶玻璃中Er3＋在525nm（2H11/2→4I15/2），550nm（4S3/2→4I15/2）和660nm（4F9/2→4I15/2）三处的上转换发光强度增强了一倍。计算了Er3＋在基质玻璃和微晶玻璃中的Judd-Ofelt理论参数Ωt（t＝2，4，6）以及吸收和发射截面，发现微晶玻璃中的Ωt减小，微晶玻璃中Er3＋的吸收和发射截面稍微增大。 论文的最后一部分为本论文的结论。在结论里，系统地总结了全文所得到的主要实验结论。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.siom.ac.cn/handle/181231/16630]  |
| 专题 | 上海光学精密机械研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周刚. Er3+/Yb3+共掺透明碲酸盐纳米微晶玻璃的研究[D]. 中国科学院上海光学精密机械研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：上海光学精密机械研究所
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