磁光玻璃的制備及光譜性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本課題采用熔融法制備了高 Verdet常數(shù)的 GeO2-B2O3-SiO2-Tb2O3(GBST)磁光玻璃,采用光學(xué)堿度、光學(xué)帶隙、稀土光譜理論等探究了磁光玻璃基本物理性能、結(jié)構(gòu)、光譜性能等,并探究了磁場及不同球磨方法對磁光玻璃發(fā)光性能的影響,主要研究結(jié)論如下:
 ?。?)隨著Tb2O3含量的增加,磁光玻璃的密度呈拋物線性增加,Verdet常數(shù)線性增加,且在Tb2O3含量為70 mol.%時為時密度和Verdet常數(shù)分別為6.24

2、8 g/cm3和-0.50 min/Oe·cm。光學(xué)堿度和氧離子極化率隨Tb2O3摩爾含量的增加而增大,高的光學(xué)堿度導(dǎo)致Tb3+離子的5d能級分裂加大,增加了磁光玻璃的磁矩和氧離子極化率,導(dǎo)致Verdet常數(shù)的加大;
  (2)GBST磁光玻璃試樣在Tb2O3含量為10 mol.%時穩(wěn)定性最高,析晶傾向最低。經(jīng)過析晶處理后可以得到 TbBO3晶體。含 Tb3+離子的 GBST磁光的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由[SiO4]、[BO3]和[BO4]等

3、混合而成的,且玻璃中存在偏硼酸鹽形成大的無窮鏈狀結(jié)構(gòu),Tb3+填充在其中的兩個硼氧三角體[BO3]和一個硼氧四面體[BO4]之間的空隙中;
 ?。?)隨著 Tb2O3摩爾含量的增加,磁光玻璃的吸收邊增加,光學(xué)帶隙降低,但他們變化的幅度不大。Tb3+離子的極化率較低,但其軌道能與 O2-離子形成具有較大極化率的基團,電子云容易發(fā)生變形。隨著Tb3+離子的加入,非橋氧增加,玻璃的光學(xué)帶隙都減??;
  (4)GBST磁光玻璃的激發(fā)

4、強度、發(fā)射強度及熒光壽命都隨著 Tb2O3摩爾含量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,且在Tb2O3為10 mol.%時達(dá)到最大。(5D3,7F6)→(5D4,7F0)交叉弛豫是導(dǎo)致濃度猝滅的主要原因。熱處理后磁光玻璃試樣的發(fā)光強度增大,主要原因為形成微晶后,基質(zhì)的聲子能量降低,Tb3+在晶體場的作用下,降低了電子由高能級向低能級弛豫的幾率,使得高能級上的電子布局?jǐn)?shù)增加;
 ?。?)引入磁場后,磁光玻璃的發(fā)光強度降低,Tb2O3含量與發(fā)

5、光強度降低量關(guān)系不大,與磁光玻璃自身發(fā)光強度有關(guān)。即發(fā)光強度高的磁光玻璃,引入磁場后,發(fā)光強度降低量大。當(dāng)磁光玻璃粉的粒度降低后,其發(fā)光強度降低。在相同粒度下,濕磨工藝比干磨得到的熒光粉發(fā)光強度小,在實際應(yīng)用過程中,要獲得較好的發(fā)光性能,磁光玻璃粉應(yīng)采用干磨工藝,顆粒尺寸應(yīng)適當(dāng),結(jié)合激發(fā)條件、以及使用場合,來確定其大小。磁光玻璃粉體粒度越小,其相對比表面積越大,導(dǎo)致缺陷和猝滅中心的增加,降低了發(fā)光強度,此外水中的-OH與玻璃發(fā)生反應(yīng),使

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