x射线半高的定义

纳米晶掺Yb3+/Er3+* *透明碲化物玻璃陶瓷的光谱特性研究

周刚?1,2,戴世勋1,1,2,1,1,蒋1。

1.中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800。

2.中国科学院研究生院,北京,100049

以组成为15 li2o-15 nb2o 5-70 teo 2-0.1er2o 3-0.4 yb2o 3(%)(摩尔分数)的碲酸盐玻璃为基础,采用两步热处理法制备了含纳米晶颗粒的透明碲酸盐玻璃陶瓷。x射线衍射测试表明,微晶玻璃中晶粒的组成为Yb6Te5O19.2或Er6Te5O19.2,晶粒尺寸约为55nm。根据Judd-Ofelt理论计算了基质玻璃和微晶玻璃中Er3+离子Er3+:4I15/2→4I13/2跃迁的光谱参数ωt(ωt(t = 2,4,6)和自发辐射几率,并根据McCumber理论计算了Er3+:4i13。测量了基质玻璃和微晶玻璃的拉曼光谱,比较了基质玻璃和微晶玻璃中铒离子在1.5μm的荧光和上转换光谱特性。

关键词:纳米晶体;碲酸盐玻璃;玻璃陶瓷;铒离子;光谱特性

中国图书馆分类号:TQ171

近年来,含有具有非线性光学或铁电性质的纳米晶颗粒的微晶玻璃引起了人们极大的关注,因为具有可调谐波导和光开关的K2O-Nb5+-TeO2系统的微晶玻璃具有与含有无序氧缺陷的立方萤石结构的K [Nb1/3Te2/3] 2O4.8 (K+)接近的晶粒结构。te4 ++在结构中自由排列),如果据此推断,该微晶玻璃中的晶粒为立方萤石结构的Li 1.75 nb 1.75 teo 0.25 o 6,但Li 1.75 nb 1.75 teo 0.25 o 6晶体的XRD图谱与图1所示明显不符。此外,Y.Fujimoto等人[10]研究了高浓度铒的BaO-La2O3-TeO2系统的微晶玻璃,发现组成为10 BaO-10 er2o 3-80 teo 2的微晶玻璃中含有Er2Te5O13的晶体。通过分析图1,发现XRD谱最接近Yb6Te5O19.2或Er6Te5O19.2。因此推测这种玻璃陶瓷中析出的晶粒可能是Yb6Te5O19.2或Er6Te5O19.2,有氧缺陷,但这里需要指出的是,在这种玻璃组成中,一般来说,热处理后的基质玻璃内部已经晶化,导致其原子的堆积更加密集,因此其密度应该高于基质玻璃。表1给出的密度数据表明,微晶玻璃的密度略高于基体玻璃,这也反过来证实了微晶玻璃的原子堆积确实比基体玻璃更接近。

表1基质玻璃和玻璃陶瓷的密度,Judd-Ofelt理论参数ω t (t = 2,4,6)

ωt(10-20 cm2)10%

样品

密度(克/立方厘米)

Ω2

Ω4

Ω6

基质玻璃

4.86

7.02

2.12

0.94

玻璃陶瓷

5.01

6.29

1.87

0.86

2.2吸收光谱和Judd-Ofelt光谱参数