Синтезирован новый материал для развития фотонных технологий
#Грани_РАН
Международный коллектив сотрудников Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, Университета Кан-Нормандия и Чешского технического университета в Праге разработал новые уникальные люминофоры на основе стёкол в системе хлорид свинца — диоксид теллура, активированных ионами редкоземельных металлов.
Исследование открывает новые возможности для потенциального применения разработанных стёкол для дизайна инфракрасных материалов и волоконно-оптических устройств для медицины и электроники.
Учёные впервые синтезировали и подробно изучили спектрально-люминесцентные свойства системы хлорид свинца — диоксид теллура легированные ионами редкоземельных металлов тулия, эрбия и гольмия. Исследование прокомментировала заведующая лабораторией высокочистых веществ ИОНХ РАН доктор химических наук Мария Николаевна Бреховских:
«За счёт грамотного подбора условий синтеза методом закаливания расплава удалось избежать пирогидролиза хлорида свинца и получить стёкла с небольшим содержанием остаточных гидроксильных-групп. Введение галогенидного модификатора (фтор, хлор, бром и йод) позволяет уменьшить энергию фононов матрицы, что важно для люминесценции редкоземельных-ионов в коротковолновом инфракрасном диапазоне спектра. Благодаря низкой энергии фононов эта система особенно подходит для генерации лазерного излучения в диапазоне длин волн 2–3 мкм, широко применяемом в медицине (терапия, хирургия). Предложенные стёкла продемонстрировали исключительные спектрально-люминесцентные характеристики: времена жизни возбуждённых состояний ионов тулия, эрбия и гольмия (Tm3+, Er3+ и Ho3+) существенно больше, чем у аналогичных оксидных и оксофторидных стёкол (например, системы оксидов цинка и натрия с диоксидом теллура, фторида бария с диоксидом теллура). Это является преимуществом для потенциального применения в оптических усилителях. Важно отметить, что в этом исследовании люминесценция в диапазоне 2—3 мкм получена и подробно охарактеризована впервые для стёкол, содержащих хлорид свинца».
Комплексное исследование синтезированных оксохлоридных теллуритных стёкол, легированных ионами редкоземельных металлов показало их исключительные преимущества для фотонных технологий, по сравнению с другими типами применяемых стёкол. В дальнейшем авторы планируют вытягивание оптических волокон на основе исследованных стёкол.
🔗 Российская академия наук в MAX