ВЛИЯНИЕ СТЕКЛООБРАЗОВАТЕЛЯ НА ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКОЛ, СОДЕРЖАЩИХ ОКСИДЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ДОПИРОВАННЫХ ИОНАМИ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Свинцовые и висмутовые стекла, допированные ионами переходных металлов (TiO₂, V₂O₅, Cr₂O₃, и MnO₂) и имеющие низкое содержание традиционного стеклоформирователя (B₂O₃, SiO₂ или P₂O₅), получены традиционным способом отжига в расплаве. Измерено поглощение в УФ и видимой областях спектра и определены фотолюминесцентные характеристики стекловидных образцов. В спектрах поглощения TiO₂ и V₂O₅ имеются три полосы с максимумами 240, 305 и 380 нм и широкая асимметричная полоса 425-432 нм, а в спектрах поглощения Cr₂O₃ и MnO₂ - только одна широкая полоса в видимой области 517-548 нм. Интенсивность люминесценции различна для разных оксидов переходных металлов. Оптическая ширина запрещенной зоны и энергии Урбаха вычислены из данных 168-2 по краю поглощения. Рассчитанные значения оптической ширины запрещенной зоны зависят от состава стекла. Изменяющиеся значения оптической ширины запрещенной зоны и ее хвоста могут быть связаны со структурными изменениями, происходящими в образцах стекла. Вариации интенсивности люминесценции, оптической ширины запрещенной зоны и ее хвоста, а также показателя преломления свидетельствуют о возможности использования полученных стекол для разработки новых оптических функциональных материалов с более высокими оптическими характеристиками.

стекло, оптические материалы, центр окраски, фотолюминесценция, оптические свойства, glass, optical materials, color centers, photoluminescence, optical properties

1. H. Singh, K. Singh, L. Gerward, K. Singh, H. S. Sahot, R. Nathuram, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 207, 257-262 (2003).

2. M. A. Marzouk, M. A. Ouis, Y. M. Hamdy, Silicon, 4, 221-227 (2012).

3. A. R. Rodriguez, C. W. Parmelee, A. E. Badger, J. Am. Ceram. Soc., 26, No 5, 137-150 (1943).

4. M. A. Marzouk, J. Mol. Struct., 1019, 80-90 (2012).

5. S. S. Sastry, B. R.V. Rao, Int. J. Innov. Res. Sci., Eng. Technol., 4, 18681-18690 (2015).

6. F. H. ElBatal, M. A. Marzouk, A. M. Abdel ghany, J. Mater. Sci., 46, 5140-5152 (2011).

7. F. H. ElBatal, Y. M. Hamdy, S. Y. Marzouk, J. Non-Cryst. Solids, 355, 2439-2447 (2009).

8. F. H. El Batal, S. Ibrahim, M. A. Marzouk, Radiat. Effects Defects Solids, 167, No 4, 256-267 (2012).

9. C. R. Bamford, Colour Generation and Control in Glass, Glass Science and Technology, Vol. 2, Elsevier, Amsterdam (1977).

10. F. H. ElBatal, M. A. Marzouk, A. M. Abdelghany, J. Non-Cryst. Solids, 357, 1027-1036 (2011).

11. A. Mekki, G. D. Khattak, D. Holland, M. Chinkhota, L. E. Wenger, J. Non-Cryst. Solids, 318, 193-201 (2003).

12. H. A. ELBatal, N. A. Ghoneim, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 124, 81-90 (1997).

13. N. Kiran, C.R. Kesavulu, A. Suresh Kumar, J. L. Rao, Phys. B: Condens. Matter, 406, 1897-1901 (2011).

14. G. E. Malashkevich, G. I. Semkova , A. V. Semchenko, P. P. Pershukevich, I. V. Prusova, JETP Lett., 88(11), 740-744 (2008).

15. V. I. Glazkov, K. M. Golant, Yu. S. Zavorotny, V. F. Lebedev, and A. O. Rybaltovskii, Glass Phys. Chem., 28, No 2, 201-206(2002).

16. S. Ruengsri, Sci. Technol. Nucl. Install., 2014, 1-5 (2014).

17. J. D. Lee, Concise Inorganic Chemistry, Blackwell Scientific, Oxford (1996).

18. A. S. Rao, B. Sreedhar, J. L. Rao, S. V. J. Lakshman, J. Non-Cryst. Solids, 144, 169-174(1992).

19. S. S. Sastry, S.Vedavyas, B. R.V. Rao, Int. J. Innovat. Res. Sci. Eng. Technol., 3, 1146 -1151 (2014).

20. P. Chimalawong, J. Kaewkhao, P. Limsuwan, Energy Res. J., 1, No 2, 176-181 (2010).

21. N. Mott, E. Davis, Electronic Process in Non-Crystalline Materials, 2nd ed., Clarendon Press, Oxford (1979).

22. S. M. Sze, Semiconductor Devices: Physics and Technology, 3rd ed., John Wiley & Sons, Inc., Canada (2007).

23. F. Urbach, Phys. Rev., 92, 1324 (1953).

24. V. Dimitrov, S. Sakka, J. Appl. Phys., 79 , No 3, 1736-1740 (1996).

25. C. R. Bamford, Phys. Chem. Glasses, 3, 189-202 (1962).

26. F. H. ElBatal, Y. M. Hamdy, S. Y. Marzouk, Mater. Chem. Phys., 112, 991-1000 (2008).

27. M. A. Marzouk, F. H. ElBatal, A. M. Abdelghany, Spectrochim. Acta, A: Mol. Biomol. Spectrosc., 114, 658-667 (2013).

28. F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, M. Bohmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6th ed., John Wiley-Interscience, New York (1999).

29. T. Bates, In Modern Aspects of the Vitreous State, 2, Ed. J. D. Mackenzie, Butterworths, London, 195-254 (1962).

30. M. A. Marzouk, S. Ibrahim, Y. M. Hamdy, J. Mol. Struct., 1076, 576-582 (2014).

31. B. I. Denker, B. I. Galagan, I. L. Shulman, S. E. Sverchkov, E. M. Dianov, Appl. Phys. B, 103, 681-685 (2011).

32. S. P. Singh, B. Karmakar, In Bismuth: Characteristics, Production and Applications. Materials Science and Technologies, Nova, Hauppauge, New York, ch. 9 (2012).

33. 168-9 S. P. Singh, R. P. S. Chakradhar, J. L. Rao, B. Karmakar, J. Alloys Compd., 493, 256-262 (2010).

34. N. Iwamoto, H. Hidaka, Y. Makino, J. Non-Crystall. Solids, 58, 131-141 (1983).

35. C. F. Song, M. K. Lu, P. Yang, D. Xu, D.R. Yuan, J. Sol-Gel Sci. Technol., 25, 113-119 (2002).

36. T. Sato, M. Shirai, K. Tanaka, Y. Kawabe, E. Hanamura, J. Lumin., 114, 155-161 (2005).

37. M. Vrankic, B. Grzeta, V. Mandic, E. Tkalcec, S. Milosevic, M. Ceh, B. Rakvin, J. Alloys Compd., 543, 213-220 (2012).

38. A. R. Babu, C. Rajyasree, P. S. Rao, P. M. V. Teja, D. K. Rao, J. Mol. Struct., 1005, 83-90 (2011).

39. K. Neeraja, T. G. V. M. Rao, A. Rupesh Kumar, A. Uma Lakshmi, N. Veeraiah, M. Rami Reddy, J. Mol. Struct., 1054-1055, 339-348 (2013).

40. A. E. Nosenko, B. V. Padlyak, Mol. Phys. Rep., 8, 79-87 (1994).

41. M. Gao, S. Kapphan, R. Pankrath, J. Phys. Chem. Solids, 61, 1959-1971 (2000).

42. B. V. Padlyak, W. R. Romanowski, R. Lisiecki, V. T. Adamiv, Ya. V. Burak, I. M. Teslyuk, Synthesis, Opt. Mater., 34, 2112-2119 (2012).

43. B. Choudhury, A. Choudhury, Mater. Sci. Eng., B, 178, 794-800 (2013).

44. K. Bingham, S. Parke, Phys. Chem. Glasses, 6 224-232 (1965).

45. A. Thulasiramudu, S. Buddhudu, J. Quant. Spectr. Radiat. Transfer, 102, 212-227 (2006).

46. F. H. A. Elbatal, M. A. Marzouk, Y. M. Hamdy, H. A. ElBatal, J. Solid State Phys., 2014, 1-8 (2014).