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《Er3+摻雜SiO,2-PbF,2-PbO透明玻璃陶瓷微結(jié)構(gòu)和上轉(zhuǎn)換發(fā)光的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、曾凡清湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來(lái)，稀土離子摻雜材料由于其在全固態(tài)激光器，光纖通信等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而被人們廣泛的研究。其中稀土離子摻雜的重金屬氟氧化物玻璃陶瓷更是引起了研究者的重視。氟氧化物玻璃陶瓷是一種兩相材料，它的特點(diǎn)是通過(guò)對(duì)玻璃進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚沟孟⊥岭x子摻雜的氟化物微晶均勻分布于氧化物玻璃基體中。因此，它不但可以提供有利于稀土離子發(fā)光的氟化物低聲子環(huán)境，而且具有可以和氧化物玻璃相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能以及化學(xué)和熱穩(wěn)定性。3+本文采用高溫?zé)Y(jié)法制備了稀土Er離子摻雜的SiO2-PbF2-PbO透明玻璃陶瓷，結(jié)合差熱分析(DSC)，X射線衍射(XR
2、D)，熒光譜和吸收譜等方法詳細(xì)地討論了不同制備工藝參數(shù)、不同的基質(zhì)組分以及不同的稀土化合物摻雜對(duì)于玻璃陶瓷的微結(jié)構(gòu)和上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響。首先我們制備了名義摩爾組分為50SiO2-20PbF2-30PbO-0.5ErF3的玻璃和玻璃陶瓷樣品。在SiO2-PbF2-PbO體系中，由于原料在燒結(jié)過(guò)程中部分PbF2會(huì)反應(yīng)消耗掉，從而引起實(shí)際配比與名義配比的差異，所以原料的燒結(jié)時(shí)間應(yīng)該得到控制。為了獲得理想的玻璃陶瓷，原料在1000℃時(shí)的燒結(jié)時(shí)間為15min左右，樣品的熱處理溫度為其玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上25℃左右。熱處理得到的透明玻璃陶瓷中的微晶相為β-PbF2
3、，晶粒大小約為12nm左右，且玻璃陶瓷樣品的熒光強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱處理前的玻璃。在上述制備工藝的基礎(chǔ)上我們研究了不同的稀土化合物摻雜對(duì)于名義摩爾組分為3+50SiO2-20PbF2-30PbO-0.5Er的玻璃和玻璃陶瓷樣品微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)的影響，其中3+0.5Er分別以化合物Er2O3,ErOF,ErF3和ErCl3中的Er成份摻入。結(jié)果表明，熱處理3+后的玻璃陶瓷的Ω值均小于其對(duì)應(yīng)的玻璃的Ω值。這主要是由于熱處理使得稀土Er22離子優(yōu)先富集到氟化物微晶中。另外當(dāng)稀土離子以ErCl3的形式摻入時(shí)會(huì)導(dǎo)致玻璃陶瓷透明度的下降，以ErF3的形式摻入時(shí)最
4、有利于β-PbF2納米微晶的形成，而且樣品具有最小的紅綠上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度比。最后我們制備了名義摩爾組分為50SiO2-xPbF2-(50-x)PbO-0.5ErF3的玻璃和玻璃陶瓷樣品。結(jié)果表明，隨著基質(zhì)組分中PbF2含量的增加，所得玻璃陶瓷樣品中PbF2的結(jié)3+晶程度會(huì)提高，微晶中Er離子濃度將降低，從而導(dǎo)致透明玻璃陶瓷中紅綠上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度比值減小。關(guān)鍵詞：稀土；上轉(zhuǎn)換發(fā)光；透明玻璃陶瓷；能量傳遞；J-O參數(shù)I曾凡清湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractRare-earth-dopedmaterialshavebeenextensivelyinve
5、stigatedbecauseofthepromisingapplicationintheall-solid-laser,opticalcommunications，etc，recently.Andrareearthionsdopedoxyfluorideglassceramics，multi-phasematerialswithfluoridenanocrystallineintheoxideglass，haveattractedmuchmoreattentionbecausetheycombinethelowerphononenergyenv
6、ironmentofheavymetalfluoridecrystalwiththebetterchemical,mechanicalandthermalstabilityofoxideglasses.3+Inthisdissertation,theErdopedSiO2-PbF2-PbOglassceramicswerepreparedbyhightemperaturesinteringmethod.Theinfluenceofdifferentpreparationparameters,differentmatrixcompositionan
7、ddifferentrareearthcompoundsonmicrostructureandopticalpropertiesoftheglassesandglassceramicswerediscusseddetailedbasedontheexperimentalmeasurementresultsofdifferentialscanningcalorimetry(DSC),X-raydiffraction(XRD),absorptionspectraandluminescencespectra.Firstly,the50SiO2-20Pb
8、F2-30PbO-0.5ErF3glassandglassceramicwereprepared.Becauseofthereactio
