zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1438Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESПараметры лигандного поля активированных самарием алюмоборатных стеколLigand Field Parameters of Samarium Activated Alumino-Borate Based GlassesMuhammadS. B.MuhammadS. B.

Замфара

Department of Physics

Zamfara State

AbdullahiI.AbdullahiI.

Замфара

Department of Physics

Zamfara State

sci00316@gmail.comMuhammadН. I.MuhammadH. I.

Замфара

Department of Physics

Zamfara State

UsmanY.UsmanY.

Замфара

Department of Physics

Zamfara State

Федеральный университет ГусауFederal University Gusau202325112023905806806Copyright © Muhammad S.B., Abdullahi I., Muhammad Н.I., Usman Y., 20232023Muhammad S.B., Abdullahi I., Muhammad Н.I., Usman Y.Muhammad S.B., Abdullahi I., Muhammad H.I., Usman Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1438

С использованием параметров поля лиганда исследована природа связи Sm–O в активированных самарием алюмоборатных стеклах, полученных методом закалки расплава. Напряженность кристаллического поля (Dq/B) и параметры Рака B и C получены из высокоэнергетической области спектров поглощения. Параметры B и C описывают влияние межэлектронной силы отталкивания в атоме и, следовательно, аппроксимируют силу связи Sm–O. В спектрах поглощения обнаружены девять полос переходов с нижнего энергетического уровня 6H5/2 самария на более высокие уровни 6P3/2, 4I11/2, 6Hj и 6Fk (j = 15/2, 1/2, k = 11/2, 9/2, 7/2, 5/2 и 3/2). Связь Sm–O в образцах стекол менее ковалентна из-за высоких значений Dq, B и C. Кристаллическое поле (Dq) и параметры B и C уменьшаются с ростом содержания Sm3+, Dq/B увеличивается от 7.87 до 7.89. Тенденция подтверждает ослабление ионного характера (увеличение ковалентности) связи Sm–O в стекле-хозяине. Менее ковалентный характер связи Sm–O дополнен отрицательными значениями (–0.7444, –0.9018, –0.8821 и –0.8821 для GS0.5, GS1.0, GS1.5 и GS2.0 соответственно) оцененных параметров склеивания всех образцов стекла. Приготовленные образцы стекла обладают необходимыми характеристиками для лазерных применений.

The nature of the Sm–O bond of samarium-activated alumino-borate-based glasses prepared via the melt-quenching technique was investigated using the Ligand field parameters. Crystal field strength (Dq/B) and Racah parameters B and C were derived from the high-energy region of the absorption spectra. B and C are parameters that describe the influence of the inter-electronic force of repulsion in an atom and hence approximate the strength of the Sm–O bond. The absorption spectra revealed nine bands of transitions from the lower 6H5/2 energy level of Samarium to higher 6P3/2, 4I11/2, 6Hj, and 6Fk levels (j = 15/2, 1/2, k = 11/2, 9/2, 7/2, 5/2, and 3/2). The Sm-O bond in the prepared glass samples is less covalent due to the high values of Dq, B, and C. While the crystal field (Dq) and Racah parameters (B and C) decreased with an increase in Sm3+ contents, the crystal field strength (Dq/B) increased from 7.87 to 7.89. The observed trend affirmed the attenuation of the ionic nature (increase in the covalency) of the Sm–O bond in the glass host. The observed less covalent nature of Sm–O bond was complemented further by the negative values (–0.7444, –0.9018, –0.8821, and –0.8821 for GS0.5, GS1.0, GS1.5, and GS2.0, respectively) of the evaluated bonding parameters of all the glass samples. The prepared glass samples have the required features for laser applications.

самарийборатные стеклалигандное полепараметры Ракалазерsamariumborate glassesligand fieldRacah parameterslaserThis work was supported by the Nigeria Tertiary institutions trust fund (Tetfund) under the Institutional based research Grant with the following subheading TETF/DR&D/CE/UNIV/ GUSAU/IBR/2020/VOL.1.ReferencesS. Balaji, P. A. Azeem, R. R. Reddy, Phys. B, 394, 62–68 (2007).S. Balaji, P. A. Azeem, R. R. Reddy, Phys. B, 394, 62–68 (2007).A. I. Yenzhyieuski, M. V. Bogdanovich, G. I. Ryabtsev, V. V. Suprun, A. V. Grigor’ev, A. G. Ryabtsev, M. A. Shchemelev, J. Appl. Spectrosc., 76, 505–510 (2009).A. I. Yenzhyieuski, M. V. Bogdanovich, G. I. Ryabtsev, V. V. Suprun, A. V. Grigor’ev, A. G. Ryabtsev, M. A. Shchemelev, J. Appl. Spectrosc., 76, 505–510 (2009).J. H. Choi, J. Appl. Spectr., 82, 360–366 (2015).J. H. Choi, J. Appl. Spectr., 82, 360–366 (2015).G. Lakshminarayana, M. K. Kawa, S. O. Baki, A. Lira, U. Caldino, I. V. Kityk, Opt. Mater. (Amst.), 72, 380–391 (2017).G. Lakshminarayana, M. K. Kawa, S. O. Baki, A. Lira, U. Caldino, I. V. Kityk, Opt. Mater. (Amst.), 72, 380–391 (2017).I. I. Kindrat, B. V. Padlyak, R. Lisiecki, Opt. Mater. (Amst.), 49, 241–248 (2015).I. I. Kindrat, B. V. Padlyak, R. Lisiecki, Opt. Mater. (Amst.), 49, 241–248 (2015).V. Uma, M. Vijayakumar, K. Marimuthu, G. Muralidharan, J. Mol. Struct., 1151, 266–276 (2018).V. Uma, M. Vijayakumar, K. Marimuthu, G. Muralidharan, J. Mol. Struct., 1151, 266–276 (2018).P. Van Do, V. Phi, V. Xuan, L. Xuan, L. Duy, T. Ngoc, Opt. Mater. (Amst.), 55, 62–67 (2016).P. Van Do, V. Phi, V. Xuan, L. Xuan, L. Duy, T. Ngoc, Opt. Mater. (Amst.), 55, 62–67 (2016).K. Annapoorani, K. Maheshvaran, S. Arunkumar, N. S. Murthy, K. Marimuthu, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 135, 1090–1098 (2014).K. Annapoorani, K. Maheshvaran, S. Arunkumar, N. S. Murthy, K. Marimuthu, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 135, 1090–1098 (2014).K. Annapoorani, N. S. Murthy, T. R. Ravindran, K. Marimuthu, J. Lumin., 171, 19–26 (2016).K. Annapoorani, N. S. Murthy, T. R. Ravindran, K. Marimuthu, J. Lumin., 171, 19–26 (2016).P. J. van Der Put, The Inorganic Chemistry of Materials, Springer, New York (1998).P. J. van Der Put, The Inorganic Chemistry of Materials, Springer, New York (1998).K. Bhargavi, M. S. Reddy, P. R. Rao, N. N. Rao, M. S. Rao, V. R. Kumar, N. Veeraiah, Mater. Res. Bull., 47, 267–273 (2012).K. Bhargavi, M. S. Reddy, P. R. Rao, N. N. Rao, M. S. Rao, V. R. Kumar, N. Veeraiah, Mater. Res. Bull., 47, 267–273 (2012).B. M. Walsh, Judd-Ofelt Theory: Principles and Practices, Springer, The Netherlands (2006).B. M. Walsh, Judd-Ofelt Theory: Principles and Practices, Springer, The Netherlands (2006).A. Bartecki, K. Kurzak, Pol. Des Sci., 29, 299–305 (1982).A. Bartecki, K. Kurzak, Pol. Des Sci., 29, 299–305 (1982).Y. A. Tanko, S. K. Ghoshal, M. R. Sahar, J. Mol. Struct., 1117, 64–68 (2016).Y. A. Tanko, S. K. Ghoshal, M. R. Sahar, J. Mol. Struct., 1117, 64–68 (2016).A. M. Hamza, M. K. Halimah, F. D. Muhammad, K. T. Chan, J. Lumin., 207, 497–506 (2019).A. M. Hamza, M. K. Halimah, F. D. Muhammad, K. T. Chan, J. Lumin., 207, 497–506 (2019).V. S. Sastri, J.-C. G. Bunzli, V. R. Rao, G. V. S. Rayudu, J. R. Perumareddi, Modern Aspects of Rare Earths and their Complexes, Elsevier B. V., Amsterdam (2003).V. S. Sastri, J.-C. G. Bunzli, V. R. Rao, G. V. S. Rayudu, J. R. Perumareddi, Modern Aspects of Rare Earths and their Complexes, Elsevier B. V., Amsterdam (2003).Z. G. Mazurak, M. Czaja, Opt. Mater. (Amst.), 33, 506–510 (2011).Z. G. Mazurak, M. Czaja, Opt. Mater. (Amst.), 33, 506–510 (2011).G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, N. V. Golubev, E. K. Mamadzhanova, A. A. Sukhodola, A. Paleari, P. D. Sarkisov, A. N. Shimko, Mater. Chem. Phys.,137, 48–54 (2012).G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, N. V. Golubev, E. K. Mamadzhanova, A. A. Sukhodola, A. Paleari, P. D. Sarkisov, A. N. Shimko, Mater. Chem. Phys.,137, 48–54 (2012).G. E. Malashkevich, A. N. Shimko, A. P. Stupak, I. V. Prusova, K. N. Nischev, V. M. Kyashkin, A. A. Kornienko, E. B. Dunina, A. V. Semchenko, I.I. Sergeev, J. Appl. Spectrosc., 86, 584–589 (2019).G. E. Malashkevich, A. N. Shimko, A. P. Stupak, I. V. Prusova, K. N. Nischev, V. M. Kyashkin, A. A. Kornienko, E. B. Dunina, A. V. Semchenko, I.I. Sergeev, J. Appl. Spectrosc., 86, 584–589 (2019).M. A. Marzouk, S. M. Abo-Naf, H. A. Zayed, N. S. Hassan, J. Appl. Spectrosc., 84, 162–169 (2017).M. A. Marzouk, S. M. Abo-Naf, H. A. Zayed, N. S. Hassan, J. Appl. Spectrosc., 84, 162–169 (2017).I. Hossain, N. K. Shekaili, H. Wagiran, J. Appl. Spectrosc., 82, 149–152 (2015).I. Hossain, N. K. Shekaili, H. Wagiran, J. Appl. Spectrosc., 82, 149–152 (2015).K. H. S. Shaaban, A. A. El-maaref, M. Abdelawwad, Y. B. Saddeek, H. Wilke, H. Hillmer, J. Lumin., 196, 477–484 (2018).K. H. S. Shaaban, A. A. El-maaref, M. Abdelawwad, Y. B. Saddeek, H. Wilke, H. Hillmer, J. Lumin., 196, 477–484 (2018).W. T. Carnall, P. R. Fields, K. Rajnak, J. Chem. Phys., 49, 4424–4442 (1968).W. T. Carnall, P. R. Fields, K. Rajnak, J. Chem. Phys., 49, 4424–4442 (1968).S. Jain, R. Singh, J. Chem. Pharm. Res., 3, 1–5 (2011).S. Jain, R. Singh, J. Chem. Pharm. Res., 3, 1–5 (2011).P. Srivastava, J. Appl. Spectrosc., 84, 521–528 (2017).P. Srivastava, J. Appl. Spectrosc., 84, 521–528 (2017).S. Sailaja, C. Nageswara Raju, C. Adinarayana Reddy, B. Deva Prasad Raju, Y. D. Jho, B. Sudhakar Reddy, J. Mol. Struct., 1038, 29–34 (2013).S. Sailaja, C. Nageswara Raju, C. Adinarayana Reddy, B. Deva Prasad Raju, Y. D. Jho, B. Sudhakar Reddy, J. Mol. Struct., 1038, 29–34 (2013).I. Abdullahi, S. Hashim, S.K. Ghoshal, J. Lumin., 216, 116686 (2019).I. Abdullahi, S. Hashim, S.K. Ghoshal, J. Lumin., 216, 116686 (2019).F. Nawaz, M. R. Sahar, S. K. Ghoshal, A. Awang, R. J. Amjad, J. Lumin., 2014, 90–96 (2014).F. Nawaz, M. R. Sahar, S. K. Ghoshal, A. Awang, R. J. Amjad, J. Lumin., 2014, 90–96 (2014).I. Mohammed, S. K. Ghoshal, R. Ari, S. Aishah, J. Lumin., 216, 116713 (2019).I. Mohammed, S. K. Ghoshal, R. Ari, S. Aishah, J. Lumin., 216, 116713 (2019).S. S. Sastry, B. R. V. Rao, T. Vishwam, Indian J. Phys., 89, 73–80 (2014).S. S. Sastry, B. R. V. Rao, T. Vishwam, Indian J. Phys., 89, 73–80 (2014).A. M. S. Farouk, Y. M. Abo-Zeid, M. A. Khaled, I. Kashif, J. Mater. Sci. Mater. Electron., 6, 393–396 (1995).A. M. S. Farouk, Y. M. Abo-Zeid, M. A. Khaled, I. Kashif, J. Mater. Sci. Mater. Electron., 6, 393–396 (1995).Y. Chen, Z. Yang, Q. Wang, M. Rong, Q. Zhou, Z. Wang, Dalt. Trans., 48, 10901–10906 (2019).Y. Chen, Z. Yang, Q. Wang, M. Rong, Q. Zhou, Z. Wang, Dalt. Trans., 48, 10901–10906 (2019).Y. Liu, T. Wang, X. Zhang, C. Cao, L. Yang, Y. Huang, S. Liao, J. Mater. Sci. Mater. Electron., 30, 1870–1877 (2019).Y. Liu, T. Wang, X. Zhang, C. Cao, L. Yang, Y. Huang, S. Liao, J. Mater. Sci. Mater. Electron., 30, 1870–1877 (2019).M. A. Hassan, F. M. Ebrahim, M. G. Moustafa, Z. M. A. El-fattah, M. M. El-okr, J. Non. Cryst. Solids, 515, 157–164 (2019).M. A. Hassan, F. M. Ebrahim, M. G. Moustafa, Z. M. A. El-fattah, M. M. El-okr, J. Non. Cryst. Solids, 515, 157–164 (2019).I. Abdullahi, S. Hashim, S. K. Ghoshal, A. U. Ahmad, Mater. Chem. Phys., 247, 122862 (2020).I. Abdullahi, S. Hashim, S. K. Ghoshal, A. U. Ahmad, Mater. Chem. Phys., 247, 122862 (2020).W. F. James, Handbook of Optical Materials, CRC Press, New York (2003).W. F. James, Handbook of Optical Materials, CRC Press, New York (2003).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.