Investigating the optical properties of lanthanum barium fluoride glasses using terbium fluoride dopant

شیشه‌های لانتانوم باریم فلوراید که با عناصر خاکی نادر آلاییده شده‌اند، یک طبقه از مواد با خواص نوری جالب هستند. این شیشه‌ها انرژی‌های فونون پایینی دارند که آنها را برای کاربردهای مادون‌قرمز IR مانند فیبر نوری، تقویت‌کننده‌های نوری و سیستم‌های لیزر مناسب می‌سازد. در کار حاضر شیشه با روش ذوب و کوئنچ تهیه شد و آزمون‌های اسپکتروسکوپی و آنالیز حرارتی و فوتولومینسانس بر روی نمونه‌ها انجام شد. طبق محاسبات مربوط به نمودارهای جذب، انرژی باند ممنوعه مستقیم، برای شیشه‌هایی با 0 و 8/0 و 5/1% درصد وزنی تربیوم فلورید، به ترتیب 68/3 و 82/3 و 1/3 الکترون‌ولت و غیرمستقیم 01/4 و 82/3 و 33/3 الکترون‌ولت می‌باشند. با توجه به محاسبات، حجم مولی شیشه با افزایش تربیوم فلورید کاهش می‌یابد که همین امر در باند ممنوعه تأثیر می‌گذارد. طبق آنالیز لومینسانس تهییج شیشه‌ها با 250 نانومتر منجر به نشر در بازه طول‌موج 491 و 543 نانومتر در نمونه دوپ شده می‌رسد. با افزایش تربیوم تا 5/1 درصد مولی شدت پاسخ نوری نمونه شیشه کاهش می‌یابد. عملیات حرارتی برای تولید شیشه سرامیک با 8/0 مول درصد Tb منجر به انتشار سبز مشخصه تحت تحریک 358 نانومتر شد. با این حال، افزایش محتوای دوپ به 5/1 درصد مولی منجر به کاهش شدت نورتابی نور شد. کاهش شدت فوتولومینسانس در غلظت‌های بالاتر دوپ احتمالاً به دلیل قطبش کمتر شیشه است. این مطالعه تعامل پیچیده بین غلظت ناخالصی، ساختار شیشه و خواص نوری را نشان می‌دهد و اهمیت کنترل ترکیب دقیق را در طراحی این مواد برای کاربردهای خاص برجسته می‌کند. Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif;}

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
Published
2024-11-02
DOI
https://doi.org/10.71753/ma.2025.1189198
Primary Topic
Glass properties and applications
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
0.00
Controls
|||
ALL TIME
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
article

Investigating the optical properties of lanthanum barium fluoride glasses using terbium fluoride dopant

Ayda faeghinia
فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
Glass properties and applications
article

Investigating the optical properties of lanthanum barium fluoride glasses using terbium fluoride dopant

Ayda faeghinia
article en

Abstract

شیشه‌های لانتانوم باریم فلوراید که با عناصر خاکی نادر آلاییده شده‌اند، یک طبقه از مواد با خواص نوری جالب هستند. این شیشه‌ها انرژی‌های فونون پایینی دارند که آنها را برای کاربردهای مادون‌قرمز IR مانند فیبر نوری، تقویت‌کننده‌های نوری و سیستم‌های لیزر مناسب می‌سازد. در کار حاضر شیشه با روش ذوب و کوئنچ تهیه شد و آزمون‌های اسپکتروسکوپی و آنالیز حرارتی و فوتولومینسانس بر روی نمونه‌ها انجام شد. طبق محاسبات مربوط به نمودارهای جذب، انرژی باند ممنوعه مستقیم، برای شیشه‌هایی با 0 و 8/0 و 5/1% درصد وزنی تربیوم فلورید، به ترتیب 68/3 و 82/3 و 1/3 الکترون‌ولت و غیرمستقیم 01/4 و 82/3 و 33/3 الکترون‌ولت می‌باشند. با توجه به محاسبات، حجم مولی شیشه با افزایش تربیوم فلورید کاهش می‌یابد که همین امر در باند ممنوعه تأثیر می‌گذارد. طبق آنالیز لومینسانس تهییج شیشه‌ها با 250 نانومتر منجر به نشر در بازه طول‌موج 491 و 543 نانومتر در نمونه دوپ شده می‌رسد. با افزایش تربیوم تا 5/1 درصد مولی شدت پاسخ نوری نمونه شیشه کاهش می‌یابد. عملیات حرارتی برای تولید شیشه سرامیک با 8/0 مول درصد Tb منجر به انتشار سبز مشخصه تحت تحریک 358 نانومتر شد. با این حال، افزایش محتوای دوپ به 5/1 درصد مولی منجر به کاهش شدت نورتابی نور شد. کاهش شدت فوتولومینسانس در غلظت‌های بالاتر دوپ احتمالاً به دلیل قطبش کمتر شیشه است. این مطالعه تعامل پیچیده بین غلظت ناخالصی، ساختار شیشه و خواص نوری را نشان می‌دهد و اهمیت کنترل ترکیب دقیق را در طراحی این مواد برای کاربردهای خاص برجسته می‌کند. Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif;}

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد
Materials and Energy Research Center (IR)
Openalex Percentile: Top 67%
Glass properties and applications
AI Navigator

Ask Laika to Summarize, Analyze, and Connect papers live on the map.

Summarize Papers & Methodologies

Extract key findings, datasets, and comparative methods across publications.

Benchmark Rankings & Visual Analytics

Rank top research institutions, authors, funders, topics, and journals by Field-Weighted Citation Impact (FWCI) and paper volume with instant charts.

Connect Distant Disciplines

Bridge topological clusters on the map to find hidden collaborative intersections.