Syntéza a vlastnosti skel systému PbO-TeO2-P2O5 dopovaných Er2O3

Abstract

Předkládaná práce se zabývá syntézou a vlastnostmi skel (PbO)50−x(TeO2)x(P2O5)50, kde x = 0–50 mol.%, dopovaných 0,1 at.% Er3+. Z vybraných fyzikálně-chemických vlastností byla stanovena měrná hmotnost, teplota skelné transformace Tg, změna měrné tepelné kapacity ΔCp, disperze indexu lomu n a spektrální závislost absorpčního koeficientu α. Chemické složení skel bylo určeno rentgenovou fluorescenční analýzou. Na základě výsledků z měření spekter Ramanova rozptylu a UV-Vis-NIR absorpčních spekter bylo zjištěno, že substituce TeO2 za PbO ve sklech (PbO)50−x(TeO2)x(P2O5)50 vede ke zkracování fosforečnanových Q2 řetězců a skla více podléhají k hydrolýze. UV-Vis-NIR spektroskopií byla potvrzena přítomnost 4f elektronových přechodů pocházejících z iontů Er3+. Intenzita fotoluminiscenční emise, pocházející z elektronových přechodů Er3+: 4I13/2 → 4I15/2 (λ ≈ 1,53 μm) ve sklech (PbO)50−x(TeO2)x(P2O5)50 při excitaci ≈977 nm laserem, klesala se zvyšující se koncentrací x a současně se zkracovala její doba dohasínání τ( 4I13/2). Důvodem fotoluminiscenčního zhášení je pravděpodobně přítomnost nezářivé rekombinace pocházející z –OH skupin. Upkonverzní fotoluminiscence, pocházející z 4f elektronových přechodů v iontech Er3+ ve sklech, byla pozorována ve viditelné oblasti spektra při vlnových délkách ≈523, ≈545 a ≈656 nm při excitaci ≈977 nm laserem. Z výsledků práce vyplývá, že skla s nízkým obsahem TeO2, zejména (PbO)50(P2O5)50:Er3+, jsou slibná pro optické aplikace.