Спектрально-люминесцентные свойства стекол системы (Y[1-х]Yb[х])2О3–Al2O3–В2О3–SiO2 + Cr2О3 + Na2О

Abstract

Синтезированы плавленые иттрий-алюмоборатные стекла, легированные иттербием, кремнием, хромом и натрием. С помощью спектрально-люминесцентного и ЭПР исследований выяснено влияние матрицы на ”спектроскопическое поведение“ ионов хрома и эффективность сенсибилизации ими люминесценции Yb3+. Установлено, что (1) хром в бесщелочных стёклах реализуется преимущественно в степени окисления Cr(III) с заметной примесью Cr(IV) и Cr(V), (2) частичное замещение Al2О3 либо В2О3 на SiО2, а также Y2О3 на Yb2О3 в различной степени отражается на относительной концентрации оптических центров ионов хрома, (3) при введении щёлочи формируются центры Cr(VI) за счёт окисления ионов хрома с более низким зарядом и в первую очередь четырёхкоординированных Cr4+ и Cr5+, (4) основной вклад в сенсибилизацию люминесценции ионов Yb3+ вносят ионы Cr3+, а ионы Cr4+ и в меньшей степени Cr5+ играют роль тушителей люминесценции и внутреннего фильтра. Обнаружена сенсибилизация люминесценции Yb3+ через полосу переноса заряда в Cr(VI). В щелочном стекле, легированном Cr и Yb, при возбуждении через сенсибилизатор реализован квантовый выход люминесценции, составляющий 32%, и рассмотрены условия его повышения. Показано, что температурное тушение люминесценции Cr−Yb-содержащих стекол существенно меньше, чем Cr-содержащих.