新型硫系玻璃红外发光基质材料的制备与性能

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该课题旨在研究可用于高浓度红外发光稀土离子掺杂的新型硫系玻璃.研究的玻璃系统包括Ge-S、As-S、Ge-Se三个系统.对样品进行的性能测试包括密度、显微硬度、DSC(DTA)、XRD、可见吸收光谱、红外透过光谱以及拉曼光谱等.首次对含钆硫化物玻璃的形成与性能进行了研究.实验结果表明,稀土元素钆在Ge-S二元系统的富锗玻璃形成区具有很好的溶解能力,最大溶解度达5at%,但随钆含量的增加,玻璃的析晶倾向增强.稀土元素钆的引入,使玻璃的热、力学性能得以改善,主要表现为转变温度Tg的提高和显微硬度Hv的增大,这与钆导致的玻璃结构致密化和微晶化效应有关.摩尔体积的计算值和DSC、XRD、拉曼光谱等测试结果支持上述分析.钆的引入使玻璃的红外截止波长向长波方向略有位移,并使氧杂质吸收峰得以消除或减弱.前者主要归功于钆的高原子量而使系统声子能量降低,后者则由于钆具有较低的负电极电位.该论文还研究了含Ga、Sb、Bi的硫系玻璃.该研究工作表明,含钆硫化物玻璃在红外发光离子掺杂基质材料方面具有良好的应用前景.
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