Физика и химия стекла. T. 46, Номер 6, 2020

  1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика и химия стекла
  4. T. 46, № 6, 2020

Физика и химия стекла, 2020, T. 46, № 6, стр. 574-584

Влияние режима термообработки на элементный состав и спектральные свойства композиционных материалов на основе силикатных пористых стекол, легированных AgI и ионами Er3+

М. А. Гирсова 1, *, Г. Ф. Головина 1, Л. Н. Куриленко 1, И. Н. Анфимова 1

1 Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

* E-mail: girsovama@yandex.ru

Поступила в редакцию 27.05.2020
После доработки 27.07.2020
Принята к публикации 06.08.2020

Полный текст (PDF)

Аннотация

Синтезированы композиционные материалы (КМ) на основе матриц из высококремнеземных пористых стекол, легированные AgI и ионами Er3+. Исследована структура КМ методом ИК спектроскопии в области частот 1100–400 см–1. На ИК спектрах пропускания КМ обнаружены полосы, отвечающие колебаниям связей Ag–O, Ag–O–Ag, Er–O–H и Er–O. Помимо этого обнаружены полосы, отвечающие за наличие Ag2O, AgI и Er2O3. Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии установлено, что режим термообработки КМ влияет на концентрационное распределение элементов по толщине образцов.

Ключевые слова: серебросодержащие композиционные материалы, эрбий, инфракрасная спектроскопия, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия

ВВЕДЕНИЕ

Серебросодержащие стекла, легированные ионами эрбия, обладают уникальными спектральными свойствами благодаря взаимодействию между редкоземельными ионами и ионами или наночастицами серебра ([1–6], обзор в [7]).

Благодаря этому такие стекла находят широкое практическое применение при создании твердотельных лазеров, оптических запоминающих устройств, 3D цветных дисплеев, планарных волноводов и т.д. [1, 3, 8, 9].

Чаще всего серебросодержащие стекла, легированные ионами эрбия, являются рентгеноаморфными материалами [1, 3, 5, 6, 10]. Для исследования их структуры прибегают к методу инфракрасной спектроскопии [4, 5, 10], который позволяет идентифицировать, в том числе, оксидные формы серебра и эрбия (кристаллические и полиморфные формы коммерческих и лабораторных реактивов) [11, 12].

В настоящей работе представлены результаты изучения влияния ионов эрбия и иодида серебра, а также режимов термообработки на структуру и элементный состав (концентрационные профили элементов по толщине образцов) композиционных материалов, исследованных методами инфракрасной спектроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящей работе рассматриваются композиционные материалы (КМ), легированные иодидом серебра в присутствии или без ионов эрбия, синтез которых был выполнен путем двухстадийной пропитки пористых стекол с малыми добавками P2O5 и фторид-ионов (далее ПС-НФФ), полученных согласно процедуре [13]. ПС-НФФ получены путем сквозного химического травления (выщелачивания) двухфазного стекла НФФ в водном 4 M растворе HNO3 при кипячении. Затем ПС-НФФ промывали в дистиллированной воде, подвергали сушке на воздухе и в сушильном шкафу при 120°С в течение 1 ч (ПС-НФФ-120). Двухфазное стекло НФФ состава (по анализу, мас. %): 6.11 Na2O, 23.85 B2O3, 69.35 SiO2, 0.08 |F|, 0.61 P2O5 [14] было изготовлено в заводских условиях по технологии варки оптических стекол. Ранее было установлено, что матрицы ПС-НФФ-120 обладают следующими параметрами пор: пористость W = 30%, удельная поверхность пор Sуд = 55 м2/г, средний диаметр пор D = 12 нм [15]. По данным химического анализа базовые ПС-НФФ-120 и кварцоидные (т.е. ПС-НФФ-120, спеченные до схлопывания пор при 870 ± 5°С) стекла (КС) в форме прямоугольных плоскопараллельных пластин (размером 5–25 × 5–15 × 1.5 ± 0.15 мм) содержат, мас. %: (0.46–0.55) Na2O, (6.42–6.85) B2O3, (92.56–93.09) SiO2, (0.03–0.04) |F|, следы (≤0.01) P2O5 [13, 14, 16].

Синтез КМ был выполнен путем двухстадийной пропитки ПС-матриц. Сначала образцы ПС-НФФ-120 пропитывали в водных растворах (100 мг/мл) AgNO3 в присутствии или без ионов эрбия (10 мг/мл Er(NO3)3); затем в водном растворе 0.6 М KI. Образцы КМ высушены при 120 ± 2°С. При приготовлении растворов для синтеза композиционных материалов использовали реактивы: серебро азотнокислое AgNO3 (х. ч., 99.9%), калий йодистый КI (х. ч., 99.9%), 5-водный нитрат эрбия Er(NO3)3·5H2O (ч., 98%). Обозначение синтезированных образцов: 100Ag, 100Ag/10Er – в соответствии с концентрацией пропитывающих растворов, содержащих серебро. В композиционных материалах (высушенных при 120°С) на основе ПС-матриц, легированных иодидом серебра в присутствии или без ионов эрбия, было определено содержание серебра и щелочных металлов, мас. %: (0.45–0.56) Na2O, (0.49–0.57) K2O, (0.68–1.02) Ag2O методом пламенной фотометрии на спектрофотометре iCE of 3000 Series. Содержание других элементов в композитах методами аналитической химии не определяли. Следует отметить, что концентрация введенного серебра в серии 100Ag/10Er была в 1.5 раза ниже, чем в серии 100Ag и составляла 0.68 и 1.02 мас. % соответственно.

Серия образцов КМ была подвергнута термической обработке на воздухе при температурах T от 400 до 870°С с изотермическими выдержками в течение 15–160 мин. Отклонение температуры изотермической выдержки от среднего значения составляло ±(5–10)°С, что обусловлено инерционностью печи.

В работе исследованы композиты в зависимости от их состава и от температуры термообработки (Т = 120–870°С) в сравнении с базовыми стеклами (ПС-НФФ-120, КС-НФФ-120) и реактивом Er(NO3)3 · 5H2O методом ИК спектроскопии в области частот 1100–400 см–1. Инфракрасные спектры пропускания были получены на спектрофотометре SPECORD M-80 (Carl Zeiss JENA) в области частот 1100–400 см–1 со спектральным разрешением 4 см–1. Измерения проводили при комнатной температуре на образцах в виде таблеток диаметром 13 мм, спрессованных из смеси порошков базовых стекол (ПС-НФФ-120, КС-НФФ-120) или КМ с KBr. Для изготовления таблеток была использована пресс-форма ПФ-13 в условиях вакуумной откачки (давление в вакуумной системе не более 20 мм рт. ст.). ИК спектры пропускания были измерены от 2 до 7 раз для каждого образца исследуемых стекол и серебросодержащих композиционных материалов. Экспериментальные спектры были обработаны в программе Origin Lab 8.6 32Bit. Сглаживание (Smooth) графиков осуществлено методом FFT Filter.

Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии изучен элементный состав композитов. Измерены линейные профили концентрации каждого элемента с шагом 25–30 мкм. Измерения проводились на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) CamScan MX2500, оборудованном энергодисперсионным спектрометром Link Pentafet (Oxford Instruments, Si(Li) детектор с площадью 10 мм2 и разрешающей способностью 138 eV (для Mn-Kα)). Образцы композитов запрессовывали в полимерные шайбы, полировали и напыляли углеродом. Измерения проводили на плоскопараллельных пластинах толщиной 1.50 ± 0.15 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

ИК спектры пропускания базовых стекол в области частот 1100–400 см–1 опубликованы в [16]. Установлено, что для ПС-НФФ-120 и КС-НФФ-120 характерны ИК полосы поглощения при 964, 864, 736, 640, 592 см–1 и 952, 864, 720, 640, 604 см–1 соответственно. Полосы при 964 и 952 см–1, возможно, относятся к валентным колебаниям Si–OH (ν(Si–OH)) групп, Si–O связей (ν(Si–O)), к асимметричным валентным колебаниям Si–O–Si связей (νas(Si–O–Si)) и валентным колебаниям SiO4 тетраэдров ν[SiO4] (см. обзор в [16, 17]). Интенсивное поглощение при 864 см–1 может принадлежать колебаниям νas(Si–O–Si) связей и ν[SiO4] тетраэдров (см. обзор в [16]). Полосы при 736, 720, 640, 604, 592 см–1, скорее всего, связаны с симметричными валентными колебаниями Si–O–Si связей (νs(Si–O–Si)) и Si–O связей (νs(Si–O)) (см. обзор в [16]).

ИК спектр пропускания реактивов (5-водный нитрат эрбия Er(NO3)3 · 5H2O (ч.), AgNO3 (х.ч.), AgI (х.ч.; гексагональная фаза No. 85-801)) показаны на рис. 1. ИК спектры пропускания синтезированных композиционных материалов в зависимости от их состава представлены на рис. 2. Все полосы поглощения, обнаруженные у реактивов и серебросодержащих композиционных материалов, сведены в табл. 1, а их отнесение – в табл. 2.

Рис. 1.

Инфракрасные спектры пропускания реактивов: (а) Er(NO3)3 · 5H2O, (б) AgNO3, (в) AgI.

Рис. 2.

Инфракрасные спектры пропускания композиционных материалов в зависимости от их состава и температуры тепловой обработки: (а) 100Ag, (б) 100Ag/10Er. 1 – 120°С, 2 – 400°С, 3 – 500°С, 4 – 600°С, 5 – 750°С, 6 – 870°С.

Таблица 1.

Полосы поглощения (в диапазоне 1100–400 см–1) базовых стекол, реактивов и серебросодержащих композиционных материалов

Обозначение (температура термообработки/сушки*, °С) Положение полос поглощения, см–1
ПС-НФФ (120*) по данным [16]     964 864         736   640   592
КС-НФФ (870) по данным [16]     952 864         720   640   604      
Реактив Er(NO3)3 · 5H2O 1084 1000 948 896     788   732 668     608 564 464  
Реактив AgNO3     948 880   812   748 700 668 632   592 548   412
Реактив AgI     940 896 860 812 792     676         460 420
КМ 100Ag (120 ± 2*)     948 856       744     648       464  
КМ 100Ag (400 ± 10)     948 864       740       624   564    
КМ 100Ag (500 ± 10)     952 868       744 716 660   624   564    
КМ 100Ag (600 ± 5)     952 868       744 720   636     568 456  
КМ 100Ag (750 ± 5)     948 860       744 720 660   624   568 456  
КМ 100Ag (870 ± 5)     948 856         728   640     576    
КМ 100Ag/10Er (120 ± 2*)     948 864       748       624   564    
КМ 100Ag/10Er (400 ± 10)     948 864       744     632     576 476  
КМ 100Ag/10Er (500 ± 10)     944 860       748 712   648   604 564 456  
КМ 100Ag/10Er (600 ± 5)     948 860       744 728 660     612   456  
КМ 100Ag/10Er (750 ± 5)     944 860         716 656     612 564 456  
КМ 100Ag/10Er (870 ± 5)     940 856         716     620   568 440  
Таблица 2.  

Полосы поглощения (в диапазоне 1100–400 см–1) базовых стекол, реактивов и серебросодержащих композиционных материалов и их отнесение

Положение полос поглощения, см–1 Отнесение
1084 Колебания O–Er–OH и Er–O–Er связей
1000
948–940
896
788
964–940 Колебания ν(Si–OH) групп, ν(Si–O) связей, νas(Si–O–Si) связей, ν[SiO4] тетраэдров
952–940 Колебания AgI, колебания Ag2O
868–856 Колебания νas(Si–O–Si) связей и ν[SiO4] тетраэдров
748–736 Колебания νs(Si–O–Si) и νs(Si–O) связей
728–712
648–620
612–592
748–736 Колебания AgI
728–712
732 Колебания Er–O–H связей
668
612–604
660–656 Колебания Ag2O
576–556 Колебания Ag–O связей
576 Колебания Er–O связей. Наличие оксида Er2O3 (кубическая модификация)
568–564
476
464
440
464 Колебания Ag–O–Ag связей, AgI
456
456 Колебания Na–O, K–O связей

На ИК спектре реактива Er(NO3)3 · 5H2O (рис. 1а) наблюдаются полосы при 1084, 1000, 948, 896, 788 см–1, которые могут быть связаны с присутствием связей O–Er–OH, Er–O–Er (см. обзор в [17]). Полосы при 732, 668, 608 см–1, возможно, относятся к присутствию связей Er–O–H (см. обзор в [17]). Полосы при 564 и 464 см–1 характерны для колебаний связей Er–O (см. обзор в [17]), [18, 19]. У реактива AgNO3 (рис. 1б) обнаружены полосы при 948, 880, 812, 748, 700, 668, 632, 592, 548, 412 см–1. У реактива AgI (рис. 1в) выявлены полосы при 940, 896, 860, 812, 792, 676, 460, 420 см–1.

Рассмотрим ИК спектры пропускания серебросодержащих композиционных материалов (рис. 2). Фундаментальные полосы при 952–940, 868–856, 748–740, 648–632, 624–620 см–1 обнаружены у большинства образцов синтезированных серий КМ вне зависимости от условий их синтеза. Первая группа полос, скорее всего, принадлежит колебаниям ν(Si–OH) групп, ν(Si–O) связей, νas(Si–O–Si) связей, νas(Si–O–Si) связей и ν[SiO4] тетраэдров (см. обзор в [16]). Интенсивные полосы поглощения при 868–856 см–1 могут относиться к колебаниям νas(Si–O–Si) связей и ν[SiO4] тетраэдров. Полосы при 748–740 и 648–620 см–1 возможно связаны с колебаниями νs(Si–O–Si) связей и νs(Si–O) связей (см. обзор в [16]).

Следует отметить, что у КМ обнаружено существенное смещение полос при 952–940 см–1 в сторону мéньших волновых чисел по сравнению с базовыми стеклами (964 см–1 – ПС-НФФ-120, 952 см–1 – КС-НФФ-120). Это, возможно, связано с колебанием AgI (940 см–1 – реактив AgI) и формированием оксида серебра Ag2O [11, 17, 20]. Из табл. 1 и рис. 2 видно, что по сравнению с ПС-НФФ-120 (736 см–1) и КС-НФФ-120 (720 см–1) на спектрах КМ полосы поглощения претерпевали смещение в диапазоне 748–716 см–1 с появлением дополнительных полос в области частот 728–712 см–1, что может указывать на формирование фазы AgI в образцах КМ [21]. Следует отметить, что у КМ при Т = 500–750°С наблюдаются дополнительные полосы при 660–656 см–1, которые являются характерными для оксида серебра Ag2O и обусловлены колебанием связей Ag–O [11, 12, 17, 22, 23]. Слабые полосы поглощения при 576–556 см–1 могут относиться к колебаниям связей Ag–O [19, 22, 24]. В области низких частот обнаружены дополнительные полосы при 464 и 456 см–1, которые характерны для колебаний связей Ag–O–Ag [25], а также были обнаружены у реактива AgI при 460 см–1 (рис. 1в). Полоса поглощения при 456 см–1 может также относиться к колебаниям связей Na–O, K–O [26].

Помимо этого, для образцов серии КМ 100Ag/10Er (в зависимости от режима термообработки) установлено влияние редкоземельных ионов Er3+ на смещение ИК полос поглощения в диапазонах частот 948–940, 612–604, 576–564 и 476–440 см–1 по сравнению с серией КМ 100Ag. Полосы поглощения при 948–940 см–1 могут быть связаны с присутствием связей O–Er–OH, Er–O–Er (см. обзор в [17]). Термообработка КМ при Т = 500–750°С приводит к появлению дополнительных полос поглощения при 612–604 см–1, которые, возможно, относятся к присутствию Er–O–H связей, как отмечалось ранее. Следует отметить, что термическая обработка при 400 и 870°С (рис. 2, табл. 1) приводит к изменению положения имеющихся ИК полос поглощения и появлению дополнительных полос у КМ 100Ag/10Er (576, 476 см–1 и 568, 440 см–1) по сравнению с КМ 100Ag (564 см–1 и 576 см–1). Полосы при 576, 568, 476 и 440 см–1 у КМ 100Ag/10Er, возможно, связаны с колебанием связей Er–O и говорят о наличии оксида Er2O3 (кубическая модификация) [12, 18, 19], (см. обзор в [17]).

Ранее было установлено, что в образцах композитов серии 100Ag/10Er (120°С) в результате химической реакции коммерческих реактивов формируется гексагональная фаза AgI (No. 01-078-1614) [13]:

${\text{AgN}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}}{\text{ + KI}} \to {\text{Ag}}{{{\text{I}}}^{ - }}{\kern 1pt} \downarrow {\text{ + }}\,{\text{KN}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}}.$

Известно, что температура разложения пентагидрата нитрата эрбия, при которой формируется оксид Er2O3, составляет 430°С [27]. Температура плавления иодида серебра равна 554°С, а при температурах выше 560°С AgI разлагается до образования Ag [27].

Таким образом, режим термической обработки композитов влияет на фазовые переходы иодида серебра и пентагидрата нитрата эрбия внутри порового пространства НКМ. Следует обратить внимание, что существенные изменения положений ИК полос поглощения наблюдаются при изменении режимов тепловой обработки композитов, что может быть связано с разложением солей, а также изменением параметров пор КМ [13, 15].

Результаты исследования композитов методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии в зависимости от температуры их тепловой обработки (Т = 120–870°С) приведены на рис. 3 на примере композитов серии 100Ag/10Er, легированных иодидом серебра. Из рис. 3 видно, что концентрация кислорода и кремния по толщине образцов КМ находится в пределах 38.60–53.35 и 32.93–46.70 мас. % соответственно. Концентрация фтора, фосфора и эрбия была нулевой, а бор и азот не были определены, поскольку являются легкими элементами. Эрбий не определен из-за его малой концентрации в образцах, находящейся ниже уровня чувствительности прибора. Концентрация эрбия в образцах должна быть не ниже 0.1–0.2 мас. %. Распределение и концентрация серебра, калия, йода и натрия по всей толщине пластин образцов были разными в зависимости от режима термообработки.

Рис. 3.

Концентрационные профили элементов (1, 3, 5, 7) по толщине образцов и характерные спектры элементного состава (2, 4, 6, 8) центральной части образцов композиционных материалов серии 100Ag/10Er (по данным энергодисперсионной спектроскопии) в зависимости от температуры тепловой обработки: 1, 2 – 120°С, 3, 4 – 600°С, 5, 6 – 750°С, 7, 8 – 870°С.

В зависимости от температуры тепловой обработки концентрация серебра в КМ составляла 0.00–10.47 мас. %; йода – 0.00–12.31 мас. %; калия – 0.00–1.82 мас. %; натрия – 0.00–0.69 мас. % (табл. 3). Видно, что натрий и калий распределены достаточно равномерно в образцах КМ. Следует отметить, что концентрация серебра в образцах КМ, высушенных при 120°С, была нулевой, что может быть связано с недостаточной концентрацией элемента. С ростом температуры тепловой обработки в образцах КМ одной серии наблюдается изменение концентрационных профилей кислорода, кремния, серебра, калия и йода, что, скорее всего, связано с происходящими диффузионными процессами. Установлено, что максимальное содержание серебра и йода наблюдается у КМ при 870°С, а максимальное содержание калия – при 600°С. При более высоких температурах термообработки оно снижается.

Таблица 3.  

Результаты элементного анализа образцов КМ по данным энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии

Образцы КМ Компонент
Si O Na K Ag I
cодержание, мас. %
КМ 100Ag/10Er (120°С) 44.79–46.70 51.06–53.35 0.00–0.43 0.00–0.36 0.00–0.00 0.00–0.91
КМ 100Ag/10Er (600°С) 37.64–43.75 43.75–50.10 0.00–0.60 0.23–1.82 0.00–4.99 0.00–5.77
КМ 100Ag/10Er (750°С) 39.25–44.66 45.32–50.77 0.00–0.69 0.38–0.86 0.00–4.86 0.00–5.73
КМ 100Ag/10Er (870°С) 32.93–44.67 38.60–50.91 0.00–0.53 0.10–0.92 0.00–10.47 0.00–12.31

На спектрах композитов 100Ag/10Er (рис. 3) в зависимости от режимов термообработки обнаружены пики, соответствующие основным компонентам (сильные пики – Si, O, слабые пики – Na) и слабые пики Ag в интервале энергий ~2.6–3.2 кэВ, K – ~3.2–3.6 кэВ и I – ~3.5–5.2 кэВ. Рентгеноспектральный микроанализ показал, что глубина проникновения образовавшейся соли иодида серебра (рис. 3, Т = 600–870°С) составляет 150–400 мкм. Следует отметить, что максимальная концентрация иодида серебра у КМ наблюдается при 600 и 870°С в центре образцов, а при 750°С – она смещается ближе к поверхности образцов.

Таким образом, установлено, что в ИК спектрах КМ при Т = 500–750°С присутствуют полосы при 660–656 и 612–604 см–1, которые могут быть связаны с оксидом серебра Ag2O, колебанием связей Ag–O и обусловлены колебанием связей Er–O–H соответственно. Термическая обработка КМ при 400 и 870°С приводит к появлению полос при 576, 568, 476 и 440 см–1, которые, скорее всего, относятся к колебанию связей Er–O и говорят о наличии оксида Er2O3 (кубическая модификация). Следует обратить внимание, что с ростом температуры термообработки в серии образцов КМ 100Ag обнаружена тенденция смещения полос поглощения в диапазонах частот 576–564 и 464–456 см–1 в сторону бóльших и мéньших волновых чисел соответственно. Это может косвенно указывать на увеличение концентрации серебра и йода в образцах КМ в зависимости от температуры термообработки КМ. Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии установлено, что с ростом температуры термообработки (на примере серии КМ 100Ag/10Er) происходит рост максимального содержания серебра и йода и изменение концентрационных профилей всех элементов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе матриц из высококремнеземных пористых стекол синтезированы серебросодержащие композиционные материалы, структура которых исследована методом ИК спектроскопии.

В синтезированных композиционных материалах идентифицированы колебания связей Ag–O, Ag–O–Ag, Er–O–H и Er–O. Помимо этого обнаружены полосы, отвечающие за наличие Ag2O, AgI, Er2O3.

Термическая обработка композитов 100Ag/10Er при 400 и 870°С приводит к появлению дополнительных полос при 476 и 440 см–1, которые, возможно, связаны с колебанием Er–O связей и говорят о наличии Er2O3.

Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии установлено, что режим термообработки (Т = 120–870°С) композитов влияет на концентрационное распределение кислорода, кремния, серебра, калия и йода по толщине образцов. Следует отметить, что с ростом температуры термообработки композитов 100Ag/10Er наблюдается увеличение максимальной концентрации серебра и йода.

Авторы благодарят н. с. А.В. Антонова (ФГУП ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург) за исследование композиционных материалов методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИХС РАН по Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы (государственная регистрация № АААА-А19-119022290087-1).

Список литературы

  1. Moustafa S.Y., Sahar M.R., Ghoshal S.K. Spectroscopic attributes of Er3+ ions in antimony phosphate glass incorporated with Ag nanoparticles: Judd-Ofelt analysis // J. Alloys and Compounds. 2017. V. 712. P. 781–794.

  2. Kindrat I.I., Padlyak B.V., Lisiecki R., Adamiv V.T., Teslyuk I.M. Enhancement of the Er3+ luminescence in Er–Ag co-doped Li2B4O7 glasses // Optical Materials. 2018. V. 85. P. 238–245.

  3. Mahraz Z.A.S., Sahar M.R., Ghoshal S.K. Impact of annealing time on silver nanoparticles growth assisted spectral features of erbium-zinc-boro-tellurite glass // J. Luminescence. 2016. V. 180. P. 1–7.

  4. Rajaramakrishna R., Ruangtaweep Y., Sangwaranatee N., Kaewkhao J. 1.5 μm luminescence enhancement of Er3+ by local field surface plasmon resonance of Ag nanoparticles in silicate glasses // J. Non-Crystalline Solids. 2019. V. 521. P. 119522/1–119522/7.

  5. Tarafder A., Molla A.R., Mukhopadhyay S., Karmakar B. Fabrication and photoluminescence properties of Ag0 and Ag0–Er3+ containing plasmonic glass nanocomposites in the K2O–ZnO–SiO2 system // Solid State Sciences. 2014. V. 37. P. 144–153.

  6. Zmojda J., Kochanowicz M., Miluski P., Baranowska A., Basa A., Jadach R., Sitarz M., Dorosz D. The influence of Ag content and annealing time on structural and optical properties of SGS antimony-germanate glass doped with Er3+ ions // J. Molecular Structure. 2018. V. 1160. P. 428–433.

  7. Гирсова М.А., Куриленко Л.Н., Анфимова И.Н., Арсентьев М.Ю., Дикая Л.Ф., Семенова Е.А. Фазовый состав и оптические свойства композиционных материалов, легированных бромидом серебра и ионами Ce3+ или Er3+ // Известия Академии наук. Серия химическая. 2020. № 5. С. 920–925.

  8. Marques A.C., Almeida R.M. Er photoluminescence enhancement in Ag-doped sol-gel planar waveguides // J. Non-Crystalline Solids. 2007. V. 353. № 27. P. 2613–2618.

  9. Camilo M.E., Assumpcão T.A.A., da Silva D.M., da Silva D.S., Kassab L.R.P., de Araújo C.B. Influence of silver nanoparticles on the infrared-to-visible frequency upconversion in Tm3+/Er3+/Yb3+ doped GeO2–PbO glass // J. Applied Physics. 2013. V. 113. P. 153507/1–153507/4.

  10. Soltani I., Hraiech S., Horchani–Naifer K., Massera J., Petit L., Férid M. Thermal, structural and optical properties of Er3+ doped phosphate glasses containing silver nanoparticles // J. Non-Crystalline Solids. 2016. V. 438. P. 67–73.

  11. Waterhouse G.I.N., Bowmaker G.A., Metson J.B. The thermal decomposition of silver(I, III) oxide: A combined XRD, FT-IR and Raman spectroscopic study // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. V. 3. № 17. P. 3838–3845.

  12. McDevitt N.T., Baun W.L. Infrared absorption study of metal oxides in the low frequency region (700–240 cm–1) // Spectrochimica Acta. 1964. V. 20. P. 799–808.

  13. Girsova M.A., Antropova T.V., Golovina G.F., Anfimova I.N., Kurilenko L.N., Arsent’ev M.Yu. Synthesis and spectral-optical properties of composite materials based on high-silica porous glasses doped with silver and erbium iodides // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 704, article 012004.

  14. Гирсова М.А., Головина Г.Ф. Исследование висмутсодержащих композитов на основе термически модифицированных пористых стекол с малыми добавками P2O5 и фторид-ионов методом ближней инфракрасной спектроскопии // Физика и химия стекла. 2018. Т. 44. № 6. С. 599–606.

  15. Гирсова М.А., Анфимова И.Н., Куриленко Л.Н., Дикая Л.Ф. Влияние условий термообработки на оптические свойства висмутсодержащих композитов на основе высококремнеземных пористых стекол // Физика и химия стекла. 2019. Т. 45. № 6. С. 590–595.

  16. Гирсова М.А., Головина Г.Ф., Куриленко Л.Н., Анфимова И.Н. Инфракрасная спектроскопия висмутсодержащих композитов на основе высококремнеземных пористых стекол // Физика и химия стекла. 2020. Т. 46. № 2. С. 164–173.

  17. Гирсова М.А., Головина Г.Ф., Анфимова И.Н., Куриленко Л.Н. Исследование серебросодержащих композиционных материалов на основе нанопористых силикатных стекол, легированных ионами Tb3+ или Sm3+, методом ИК спектроскопии // Физика и химия стекла. 2019. Т. 45. № 6. С. 548–558.

  18. Ananthamohan C., Hogarth C.A., Theocharis C.R., Yeates D. Investigation of infrared absorption spectra of copper phosphate glasses containing some rare earth oxides // J. Materials Science. 1990. V. 25. P. 3956–3959.

  19. Bosca M., Pop L., Borodi G., Pascuta P., Culea E. XRD and FTIR structural investigations of erbium-doped bismuth-lead-silver glasses and glass ceramics // J. Alloys and Compounds. 2009. V. 479. P. 579–582.

  20. Varsamis C.P., Kamitsos E.I., Chryssiko G.D. Spectroscopic investigation of AgI-doped borate glasses // Solid State Ionics. 2000. V. 136–137. P. 1031–1039.

  21. Burns A.E., Royle M., Martin S.W. Infrared spectroscopy of AgI doped Ag2S + B2S3 fast ion conducting thioborate glasses // J. Non-Crystalline Solids. 2000. V. 262. P. 252–257.

  22. Coelho J., Freire C., Hussain N.S. Structural studies of lead lithium borate glasses doped with silver oxide // Spectrochimica Acta. Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2012. V. 86. P. 392–398.

  23. Ardelean I., Timar V. FT-IR and Raman spectroscopic studies on MnO–B2O3–PbO–Ag2O glasses // J. Optoelectronics and Advanced Materials. 2008. V. 10. № 2. P. 246–250.

  24. Coelho J., Nandyala S.H., Gomes P.S., Sampaio P., Pacheco A.P., Numes O.C., Lopes M.A., Fernandes M.H., Santos J.D. Development and Characterization of Ag2O-Doped ZnLB Glasses and Biological Assessment of Ag2O–ZnLB–Hydroxyapatite Composites // J. American Ceramic Society. 2012. V. 95. № 9. P. 2732–2740.

  25. Moafi H.F., Ansari R., Ostovar F. Ag2O/Sawdust nanocomposite as an efficient adsorbent for removal of hexavalent chromium ions from aqueous solutions // J. Materials and Environmental Science. 2016. V. 7. № 6. P. 2051–2068.

  26. Samee M.A., Edukondalu A., Ahmmad S.K., Taqiullah S.Md., Rahman S. Mixed-Alkali Effect in Li2O–Na2O–K2O–B2O3 Glasses: Infrared and Optical Absorption Studies // J. Electronic Materials. 2013. V. 42. № 8. P. 2516–2524.

  27. Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник. М.: Дрофа, 2008. c. 685.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика и химия стекла

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал