稀土掺杂P2O5-Al2O3-BaO玻璃的制备及其结构研究

稀土掺杂磷酸盐玻璃具有优异的光学和光谱特性,在激光介质、有色滤光材料等领域中有着重要的应用。在P2O5_Al2O3_BaO_Sm2O3(PABS)玻璃形成能力研究的基础上,借助MAS NMR、红外光谱等分析手段,研究了玻璃的结构、玻璃组成与热处理等对玻璃结构的影响。结果表明:不同组成PAB(S)玻璃的31P MAS NMR谱在-20ppm~-25ppm范围内均存在单一的特征信号峰,对应于磷氧多面体[PO4]的Q2型结构;在18ppm、-12ppm和-36ppm处27Al的MAS NMR谱的三个特征信号峰分别对应于27Al的[AlO5][、AlO6]、[AlO6]配位结构,稀土离子的掺入以及热处理均使得[AlO6]向[AlO5]转变;玻璃的网络结构主要由Q2型[PO4]、[AlO5]和[AlO6]构成,并P_O_P、P_O_Al的形式相连接。玻璃在1383 cm-1处出现的吸收峰可能是玻璃结构中形成了P_O_Sm键所致。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃结构的NMR研究

在Sm2O3掺杂BaO-B2O3-Al2O3-SiO2-Sm2O3(BBASS)玻璃系统的形成性能的研究基础上,借助MAS NMR以及差热测试技术,研究了玻璃的结构特点以及玻璃组成、热处理条件等因素对玻璃结构的影响。研究表明,在未掺稀土的BBAS玻璃结构中,硼氧多面体主要以[BO3]、[BO4]存在,铝氧多面体主要以[AlO4]、[AlO5]、[AlO6]存在;随着BBAS中BaO含量的增加,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变,铝氧多面体中的[AlO5]、[AlO6]结构单元逐渐向[AlO4]转变;稀土Sm3+具有较强迫积聚作用,能促使玻璃结构中的硼氧多面体形成巨大的网络结构;热处理对玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体的配位结构影响不大。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃结构的NMR研究

在Sm₂O₃掺杂BaO-B₂O₃-Al₂O_3-SiO_2-Sm₂O₃(BBASS)玻璃系统的形成性能研究的基础上,借助MAS NMR以及差热测试(DTA)技术,研究了玻璃的结构特点以及玻璃组成、热处理条件等因素对玻璃结构的影响. 研究表明,在未掺稀土的BBAS玻璃结构中,硼氧多面体主要以[BO₃]、[BO₄]存在,铝氧多面体主要以[AlO₄]、[AlO₅]、[AlO₆]存在;随着BBAS中BaO含量的增加,硼氧三角体[BO₃]逐渐向[BO₄]转变,原先[AlO₄]、[AlO₅]、[AlO₆]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO₄]和少量[AlO₅]共存的结构;稀土Sm³⁺具有较强的积聚作用,其能促使玻璃结构中的硼氧多面体形成巨大的网络结构;热处理对玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体的配位结构影响不大.     

Yb~(3+)掺杂磷酸盐玻璃光纤与1.06μm单频激光器的研制

超短线性腔是实现单频激光稳定输出的最简单的结构,针对石英玻璃光纤掺杂离子浓度低、输出功率小的缺点,选择对稀土离子具有较高溶解度的磷酸盐玻璃作为增益介质,研究了Yb3+掺杂磷酸盐玻璃(P2O5-B2O3-K2O-BaO-Al2O3-Nb2O5-Sb2O3)的光谱特性,解决了Yb2O3高浓度掺杂和提高Yb3+荧光寿命的问题。实验表明磷酸盐玻璃对Yb2O3溶解度摩尔分数可达6%(质量分数为15.5%);通过除水技术,Yb3+离子2F5/2能级的寿命达到1.84 ms。在此基础上采用管棒法拉制出了磷酸盐玻璃单模光纤,通过光栅选频,利用1.4 cm光纤实现了中心波长1063.5 nm,功率51.6 mW的单频激光输出。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃的析晶特性及其微观结构

借助差热分析测定了稀土掺杂BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃的热稳定性。采用XRD和TEM/EDS研究了在不同热处理条件下M玻璃样品的失透、析晶过程的微观结构。结果表明:随着稀土掺量的逐渐增加,玻璃的热稳定性是先提高后降低;玻璃的失透首先由分相造成,稀土离子大量富集在富硼铝相中,热处理温度越高,玻璃的分相和析晶越明显,玻璃的析晶产物为SmAl2.07(B4O10)O0.6晶体;热处理过程中铝氧多面体的稳定性优于硼氧多面体。     

Na5Er(WO4)4晶体的光谱参数

Na5Er(WO4)4是化学计量的基质发光晶体,含有很高浓度的Er,它的发光却没有明显的浓度猝灭.与Na5Er(WO4)4结构相同的Na5Nd(WO4)4单晶是良好的激光材料,已获得激光输出.而Er3+在YAlO3,Y3Al5O12和CaF2中也实现了激光输出[1],在ErP5O14[1],Y3Al5O12:Er3+[2]和掺Er3+磷酸盐玻璃[3]的光学参数和某些谱线出激光的可能性已有研究.     

稀土掺杂ABS防激光玻璃的制备及其结构研究

在稀土掺杂碱硼硅酸盐(ABS)玻璃形成能力研究的基础上,采用核磁共振NMR、红外激光拉曼光谱等测试手段研究该种玻璃的结构特征。研究结果表明,[SiO4]2-、[BO4]5-和[BO3]3-等结构单元通过[SiO4]4--[BO4]5-、[BO4]5--[BO3]3-、[BO3]3--[SiO4]4-等连接方式构成了玻璃网络结构,形成了巨大的介稳体系,稀土Sm3+等阳离子则填充在网络空隙之中。光谱研究结果表明,Sm3+掺杂ABS玻璃对1.06μm波长的激光具有很强的吸收,当稀土含量达到20mol%时,玻璃在1.06μm波长的透过率仅为0.03%。     

玻璃腐蚀与离子交换原理

<正> 一、玻璃腐蚀原理影响玻璃腐蚀程度的因素相当多,综合起来可归纳为两大类:玻璃本身的化学稳定性和侵蚀玻璃的外界介质。玻璃的化学稳定性取决于组成玻璃的各种成份及其性质。纯硅玻璃是由[SiO_4]~(-4)四面体组成的,     

TeO2-Nb2O5-YF3 玻璃系统的形成区及性质研究

制备了一种新型的氧卤碲酸盐玻璃:TeO2-Nb2O5-YF3,给出并研究了TeO2-Nb2O5-YF3三元系统的玻璃形成范围。测试了玻璃的密度、折射率、差热(DTA)、拉曼光谱、红外透射光谱以及紫外吸收光谱,通过光谱分析研究了组分含量的变化对玻璃结构及红外透射特性的影响。实验结果表明,TeO2-Nb2O5-YF3玻璃系统具有优良的成玻璃性能和热稳定性等特性,而且在2.8~3.3μm区域内无明显的[OH]基团吸收,在中红外3~5μm区域具有优良透射性能,因此在中红外透射方面具有潜在应用价值。     

稀土掺杂BAP玻璃的制备及性能研究

采用UVPC和DSC等测试手段系统研究了稀土Sm2O3掺杂BaO-Al2O3-P2O5(BAP)激光防护玻璃的光谱性能及析晶性能。结果表明:吸收光谱的特征吸收峰强度随Sm2O3含量的增加逐步增强,吸收谱线向两端非均匀展宽,玻璃在1075nm波长处的光密度与稀土含量近似成线性关系,当Sm2O3含量达到17.5mol%时,透过率T<0.03%;随着稀土含量的增加,玻璃的析晶参数β先增后减,玻璃的析晶倾向也随之先下降而后提高,BaO/Al2O3比值的降低可使玻璃的形成能力提高。     

Optical characterization of the phosphate glasses containing pair transition ions

The paper deals with optical and electronic properties of the aluminophosphate glasses containing Fe–Mn and Fe–Cr ion pairs in different concentration. The influence of the mixed alkali ions over the electronic properties has been investigated. The optical behavior (optical transmission) of the glass samples has been studied by UV-VIS spectroscopy and the refractive index dependency on wavelength has been discussed. The transmission spectra show features specific for the doping transition ions (TM), revealing different oxidation states of iron (Fe²⁺/Fe³⁺), manganese (Mn²⁺/Mn³⁺) and chromium (Cr³⁺/Cr⁶⁺) in the vitreous network. Mössbauer spectroscopy offers information regarding the TM oxidation states, redox processes and the iron coordination symmetry in the vitreous network. In the case of Fe–Mn doped glasses, the percentage of Fe²⁺ is about 40% and a doubled iron content leads to an increasing of Fe²⁺ percentage up to 53%. The replacing of lithium ions by natrium ions (mixed alkali effect) provides an increasing of the Fe²⁺ percentage up to 56%. The occurrence of the tetrahedral or octahedral symmetry of Fe²⁺ ions bonded by O^2? ions depends on the transition ion nature and Li⁺/Na⁺ ratio. Infrared absorption spectra of the pair transition ions-doped aluminophosphate glasses reveal optical phonons specific for the phosphate glass matrix.     

碱土金属离子对掺铒磷酸盐玻璃除水性质的影响

以掺铒磷酸盐玻璃中铒离子寿命随OH含量变化为依据,系统研究了碱土金属离子类型和含量对磷酸盐铒玻璃除水性质的影响。结果表明,采用通干燥O2和CCl4除水工艺可有效降低玻璃中OH含量,除水效果在通气的最初阶段最为明显,玻璃中OH含量降低速率随通气时间延长而减慢,最终趋于动态平衡。值得指出的是,在相同通气时间,磷酸盐铒玻璃的荧光寿命随碱土金属离子半径增大而减短。含有较高浓度碱土金属离子的磷酸盐铒玻璃具有较短的荧光寿命,并且在停止通气后熔体重新吸水的能力变大。     

Preparation and optical spectroscopy of phosphate glasses containing divalent europium ions

P2O5.BaO.Na2O.K2O glasses doped with various content of Eu2O3 were prepared using high temperature melting method, and the Eu2+ ions in the phosphate glasses were obtained with the aid of the reductive action of silicon powder. The fabricating conditions, fluorescence, excitation spectra of the glasses were then studied. The glasses containing europium show a broad emission band at 450 nm and sharp bands from 580 to 650 nm, and the co-existence of Eu2+ and Eu3+ is identified. Also, a good glass with a dominant proportion and large quantity of Eu2+ ions can be obtained by the reductive action of silicon powder and proper processing.     

光学碱度对Tb3+掺杂Bi2O3-B2O3玻璃发光性能的影响

采用熔融法制备了Tb³⁺掺杂的Bi₂O₃-B₂O₃系统玻璃,使用激发、发射及拉曼光谱分析了光学碱度与玻璃结构及发光性能的关系,同时绘制了Tb³⁺、Bi³⁺和Bi²⁺的能级图。研究结果表明：Tb³⁺掺杂的Bi₂O₃-B₂O₃玻璃由[BO₃]、[BiO₃]、[BO₄]及[BiO₆]共同组成,且随着光学碱度由0.63增加到0.93,玻璃的结构逐渐疏松。高的光学碱度使部分Bi³⁺变为Bi²⁺,发出571 nm（²P_3/2（2）→²P_1/2）的光,Bi³⁺→Tb³⁺的能量降低。在光学碱度及Tb³⁺、Bi³⁺和Bi²⁺离子的共同作用下,随着光学碱度的提高,玻璃的发光颜色由黄绿色变为白色。     

高能、超短脉冲、可调谐激光器用掺镱氟磷酸盐玻璃研究进展

Yb^3 与其它稀土离子相比有最简单的能级结构，这使它具有一些独特的性质，如避免激发态吸收，消除上转换和浓度猝灭等，因此它是高能输出激光器介质的理想掺杂离子。氟磷玻璃综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃的优点，可降低磷酸盐的声子能量，改善其易吸湿性；提高氟化物玻璃的物理化学性能等，这使它成为稀土掺杂可调谐光纤激光器的很好的掺杂介质。众多研究表明，Yb^3 掺杂氟磷玻璃是一种很有前途的激光工作物质。本文总结了Yb^3 掺杂氟磷玻璃的特点，性质，结构及存在的问题。     

Eu3+掺杂Bi2O3-PbO-B2O3-ZnO玻璃光谱性质

用高温融熔法制备了Eu³⁺掺杂浓度为1%的(60-x)Bi₂O₃xPbO30B₂O₃10ZnO(x=0,10,30,摩尔分数)玻璃.测定了玻璃的差热分析曲线、吸收光谱、声子边带谱、发射光谱与激发光谱.由发射光谱与稀土Eu³⁺离子光学跃迁矩阵元的特点,计算了Eu³⁺光学跃迁的J-O参数Ω₂与Ω₄.结果显示强度参数Ω₂随着PbO量的增加而略减少,表明材料的对称性略增加,Eu—O键强减弱,共价性降低.PbO组分的增加,使玻璃的结晶起始温度与软化温度差降低,导致玻璃的热温度性变差.随着PbO的增加,电-声子耦合减弱.     

Eu3+在硼酸盐玻璃中的发光以及Bi3+对Eu3+的敏化作用

本文研究了单掺和双掺(Eu3+,Bi3+,Fu3++Bi3+)约二十余种不同成份的硼酸盐玻璃,探讨了玻璃成份对Eu3+发光性质的影响和Bi3+对Eu3+的敏化作用.     

掺铜磷酸盐和氟磷酸盐玻璃的光谱研究

本文对掺铜Ca-Al磷酸盐玻璃和、Na-Mg-Ca-Sr-Ba-Al氟磷酸盐玻璃分别作了吸收光谱、ESR谱、激发光谱、荧光光谱和荧光寿命测定。实验结果表明,玻璃中的Cu2+在近红外有一吸收带,属于畸变0h格位中2Eg→2T2g的跃迁。Cu+在紫外区有一吸收带,属于3d10→3d94s1跃迁。用紫外激发,玻璃中Cu+在可见区有一较宽的发光带。磷酸盐玻璃中,荧光峰值位于458nm。氟磷酸盐玻璃中,荧光峰值位于420nm。前者荧光寿命为26μs,后者为60μs。     

Sm~(3+)在玻璃中的发光以及Sb~(6+)、Ce~(6+)、Gd~(3+)对Sm~(3+)发光性质的影响

本文研究了单掺(Sm~(3+),Ce~(3+)、Gd~(3+).Sb~(3+)、双掺(Sm~(3+)+Ce~(3+)、Sm~(3+)+Gd~(3+),Sm~(3+)+Sb~(3+))和兰掺(Sm~(3+)+Gd~(3+)+Ce~(3+))约四十余种不同玻璃的发射谱和激发谱.探讨了玻璃成份和掺杂离子浓度对Sm~(3+)发光性质的影响以及Ce~(3+),Gd~(3+)、Sb~(3+)、Ce~(3+)+Gd~(3+)对Sm~(3+)的敏化作用。     

Sm3+在玻璃中的发光以及Sb6+、Ce6+、Gd3+对Sm3+发光性质的影响

本文研究了单掺(Sm3+,Ce3+、Gd3+.Sb3+、双掺(Sm3++Ce3+、Sm3++Gd3+,Sm3++Sb3+)和兰掺(Sm3++Gd3++Ce3+)约四十余种不同玻璃的发射谱和激发谱.探讨了玻璃成份和掺杂离子浓度对Sm3+发光性质的影响以及Ce3+,Gd3+、Sb3+、Ce3++Gd3+对Sm3+的敏化作用。