1462logo
1818top/magazine/20191121/33175.html
首 页 专题报道 热点新闻 澳门葡京网址期刊 市场动态 统计数据 企业资讯 国际动态 澳门葡京网址专利 技术交流 标准规范 政策法规 建筑澳门葡京网址 电子澳门葡京网址
上市公司 装饰/家电 门窗幕墙 汽车/高铁 经济资讯 辅材与设备 节能/环保 太阳能 建筑/房地产 知识窗 会展信息 供求信息 企业黄页 葡京官网我们
《功能澳门葡京网址》专题——结构弛豫对Al3+/Yb3+共掺石英澳门葡京网址结构和性能的影响
类别:技术交流   日期:2019-10-14  来源:《硅酸盐学报》 中国硅酸盐学会  点击率:1704  打印 关闭



郭梦婷 1,2,邵冲云1,2,王  璠1,2,任进军1,于春雷 1,王世凯 1,胡丽丽1
(1. 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800;2. 中国科学院大学,北京100049)

 

摘  要:采用溶胶–凝胶法结合高温烧结工艺制备 Al3+/Yb3+共掺石英澳门葡京网址,通过在澳门葡京网址转变温度(Tg)以下对澳门葡京网址进行等温退火,研究了退火时间对 Al3+/Yb3+共掺杂石英澳门葡京网址密度、折射率和光谱性质的影响,并利用 X 射线衍射、Fourier转换红外(FTIR)、 Raman 光谱、核磁共振等结构分析手段探索其影响机理。结果表明:当退火温度为900 ℃时,随着退火时间增加,Al3+/Yb3+ 掺杂石英澳门葡京网址的折射率逐渐增大,紫外吸收边逐渐蓝移,Yb3+离子的吸收和发射截面逐渐下降,退火200 h 后 Yb3+离子出现 2 个荧光寿命;在 Tg温度以下退火,澳门葡京网址的非晶态特征和 Al的配位数不会发生明显变化;澳门葡京网址的假想温度及结构混乱度随退火时间增加逐渐下降。

关键词:结构弛豫;镱掺杂石英澳门葡京网址;光谱性质;物理性质;稀土局域结构

中图分类号:TN244    文献标志码:A   

文章编号:0454–5648(2018)11–1499–08

网络出版时间:2018–09–19 

收稿日期:2018–04–24。    

修订日期:2018–05–31。

基金项目:

国家自然科学基金(61775224和 61505232);

国家高技术研究发展计划(2016YFB0402201)。

第一作者:郭梦婷(1994—),女,硕士研究生。

通信作者:胡丽丽(1963—),女,博士,研究员。

前言

     Yb3+掺杂石英光纤具有化学和热稳定性好,机械性能优异,光学损耗低等优点,是制备高功率光纤激光器的核心材料,在澳门葡京网站加工、医疗和国防等领域具有广泛的应用前景[1–2]在光纤制备过程中, Yb3+掺杂石英澳门葡京网址预制棒将经历一系列热过程,引起澳门葡京网址热历史的改变,进而影响光纤的激光性能。 同时由于包层和纤芯折射率随热历史的变化规律不同,使光纤拉制前后的数值孔径改变,进而影响光纤的光束质量。

澳门葡京网址是一种亚稳态物质,其内部原子排布在适当温度下向稳态物质原子排布缓慢变化的过程,称为结构弛豫[3]基于此,澳门葡京网址的物化性质在很大程度上依赖于其热历史。当澳门葡京网址淬冷到室温后,它的物化性质与澳门葡京网址转变温度与软化温度范围内(Tg~Ts) 某一温度点的性质相当。Tool[4]将这一温度点定义为假想温度 (Tf)。Tomozawa 等[5–7]通过大量研究发现利用Fourier转换红外光谱(FTIR)可有效计算澳门葡京网址的假想温度。Kakiuchida 等发现增加卤素离子 (F或 Cl)[8]和 OH[9]含量均会促进澳门葡京网址发生结构弛豫,然而 Satio 等[10]发现增加 Al 含量会抑制澳门葡京网址发生结构弛豫。岳远征等[11]研究发现在澳门葡京网址转变温度 (Tg)以下退火时,淬冷澳门葡京网址的热力学性质将随退火时间发生规律性变化。Haken 等[12]发现在不同温度下退火可改变石英澳门葡京网址的 Tf,且纯石英澳门葡京网址的折射率和密度随着 Tf的降低而降低。但这些研究仅局限于非稀土掺杂的石英澳门葡京网址。日本 Saito 等[13]通过在不同温度处理 Yb3+掺杂石英澳门葡京网址,使其 Tf改变,发现 Yb3+离子的吸收光谱会随 Tf发生规律性变化,但未指出具体原因。

本工作中,通过在Tg温度以下等温热处理溶胶凝胶法制备的高纯 Al3+/Yb3+双掺石英澳门葡京网址,系统研究了退火时间(ta)对石英澳门葡京网址密度、折射率和光谱性质的影响,并结合Fourier 转换红外(FTIR)光谱、 Raman 光谱、核磁共振(NMR)等手段从结构紊乱度和 Yb3+离子局域环境等角度探索其影响机理。

结论

1) 随着退火时间增加,澳门葡京网址的折射率增加,紫外吸收边逐渐向短波方向移动,Yb3+离子的吸收和发射截面逐渐下降。此外,退火前样品的荧光寿命为单指数衰减,退火 200 h 后样品的荧光寿命满足双指数拟合。

2) 900 ℃热退火并不会诱导澳门葡京网址析出晶体; NMR 测试表明 Tg 以下等温热退火并不会明显改变 Al 的配位数;Raman 测试表明随着退火时间的增加,硅氧平面三元环和四元环缺陷减少,w1 w3向低频移动, w4向高频移动,澳门葡京网址中 Si–O–Si 键角增大;FTIR 测试表明随着退火时间增加,澳门葡京网址的假想温度逐渐下降,Si–O–Si 键角分布范围变小,澳门葡京网址结构混乱度逐渐下降;正是由于澳门葡京网址结构混乱度下降导致Yb3+离子格位非对称性程度和晶体场强度下降,进而导致 Yb3+离子的吸收和发射截面下降。此外,澳门葡京网址结构混乱度下降还导致退火后澳门葡京网址的紫外吸收边出现蓝移。

文中部分图表


 

 

 









 







 



澳门葡京网址_澳门葡京网站_葡京官网
相关新闻
① 凡本网注明“来源:澳门葡京网址_澳门葡京网站_葡京官网"的所有文字、图片和音视频稿件,版权均为"澳门葡京网址_澳门葡京网站_葡京官网"独家所有,任何媒体、网站或个人在转载使用时必须注明"来源:澳门葡京网址_澳门葡京网站_葡京官网”。违反者本网将依法追究责任。
② 本网转载并注明其他来源的稿件,是本着为读者传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。其他媒体、网站或个人从本网转载使用时,必须保留本网注明的稿件来源,禁止擅自篡改稿件来源,并自负版权等法律责任。违反者本网也将依法追究责任。
③ 如本网转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内尽快来电或来函联系。
 || 公告信息                                   more<<
1787twohttp://priceindex.xinyiglass.com/PriceIndex/index.aspx
1764twohttp://www.kingglass.com.cn
1763twohttp://www.qlu.edu.cn/
1762twohttp://www.czamd.com/
1760twohttp://www.xfxglass.com/
1759twohttp://www.southtech.cn/
1758twohttp://www.bjmgm.com.cn
1756twohttp://www.raylight.cn
 友情连接
中国建筑澳门葡京网址与澳门葡京网站澳门葡京网址网  中国建材澳门葡京网站出版社  聚玻网  中国环保网  中国澳门葡京网址网  中华澳门葡京网址网  澳门葡京网址英才网  中国澳门葡京网址人才网  华夏澳门葡京网址网                                                                                                                                                                                       

主办: 建筑材料澳门葡京网站技术情报研究所            承办: 建筑材料澳门葡京网站技术情报研究所澳门葡京网址信息研究中心
电话:010-65762696            E-mail:chinaglassnet@163.com
京ICP备06011358
Copyright © 2010 itibmic.com All rights reserved澳门葡京网址_澳门葡京网站_葡京官网版权所有