rys 9

Badania wpływu domieszki jonów Gd3+ na własności magnetooptyczne szkła tellurowego

Badania szkieł tellurowych, należących do grupy szkieł specjalnych, ukierunkowane na możliwości ich zastosowań w technice światłowodowej i optoelektronice są uzasadnione ze względu na interesujące własności fizykochemiczne. Szczególną rolę w przypadku tych szkieł odgrywa dobra przepuszczalność światła w obszarze widzialnym i bliskiej podczerwieni oraz możliwość ich kształtowania w postaci włókien światłowodowych.

 

Wysoka wartość współczynnika załamania światła w szkłach tellurowych sugeruje występowanie dobrych własności magnetooptycznych. Wśród szkieł, w których można uzyskać wysoki efekt magnetooptyczny można wyróżnić m.in:

  • szkła, których składniki posiadają właściwości diamagnetyczne oraz takie, które zawierają w swej strukturze paramagnetyczne jony pierwiastków ziem rzadkich
  • szkła, które zawierają w swoim składzie dużą ilość pierwiastków o właściwościach diamagnetycznych, takich jak ołów, tellur czy bizmut.

Cechą szczególną szkieł tellurowych jest łatwość rozpuszczania pierwiastków ziem rzadkich takich jak Pr3+, Er3+, Nd3+, Gd3+ itp. Domieszkowanie szkieł przez optycznie aktywne domieszki jonów lantanowców, pozwala na wprowadzenie nowych poziomów energetycznych i polepszenie własności optycznych. Ze względu na niską energię fononów szkła tellurowe wykorzystuje się jako materiał do budowy wzmacniaczy optycznych i urządzeń laserowych.

 

PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA
E GolisDoktor nauk technicznych w zakresie inżynierii materiałowej. Adiunkt w Zakładzie Badań Strukturalnych i Fizyki Medycznej Akademii
im. Jana Długosza w Częstochowie. W pracy naukowej głównie zajmuje się badaniami szkieł specjalnych dla zastosowań w optoelektronice. Wyniki dotyczące badań strukturalnych, własności nieliniowo optycznych i magnetooptycznych różnych materiałów amorficznych opublikował w ponad 50 artykułach naukowych z dziedziny fizyki i nauki o materiałach. Członek Polskiego Towarzystwa Fizycznego i Polskiego Towarzystwa Ceramicznego.
 

 

 

 

STRESZCZENIE:
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące szkła tlenkowego tellurowego domieszkowanego jonami gadolinu. Ocenę własności magnetycznych badanych materiałów przeprowadzono określając dominujacy rodzaj uporządkowania magnetycznego, przez pomiary stałopolowej podatności magnetycznej. Własności magnetooptyczne określono w oparciu o pomiary efektu Faraday’a i obliczenia stałej Verdeta na podstawie wartości kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła. Wyniki badań podatności magnetycznej wskazują na zmianę charakteru uporządkowania magnetycznego wywołanego domieszkowaniem badanego szkła jonami Gd3+. Domieszkowanie szkła tellurowego jonami gadolinu zmienia znak podatności magnetycznej, co świadczy o przejściu w uporządkowanie diamagnetyczne. Zmiana uporządkowania magnetycznego powoduje pogorszenie własności magnetooptycznych. Obserwowany na podstawie wcześniejszych badań PALS wzrost defektów punktowych i wzrost rozmiarów defektów objętościowych, może mieć w tym przypadku, przy małej wartości podatności magnetycznej, wpływ na takie zachowanie się efektu magnetooptycznego. Otrzymane wyniki mogą stanowić ważne wskazania do opracowania nowych materiałów o dobrych własnościach magnetooptycznych dla zastosowań w urządzeniach optoelektronicznych.
SUMMARY Studying influence of element Gd3+ on the magneto-optic properties of the tellurite glass
This paper presents the results of research on the tellurite oxide glasses containing Gd3+ elements addition. The evaluation of the magnetic properties of the investigated materials was based on the determination of the dominant type of magnetic order by measuring the DC magnetic susceptibility. Their magneto-optic properties were determined on the base of the Faraday effect measurements and Verdet constant calculated from the turn angle of the surface light polarization. The results of magnetic susceptibility measurements indicate the change in the nature of magnetic ordering induced by the addition of gadolinium ions. Parent glass Te2 is a typical paramagnetic. The addition of gadolinium ions to the parent glass caused the change in magnetic ordering from paramagnetic to diamagnetic. With the change in the nature of magnetic ordering magneto-optic effect is reduced. An increase amount of point defects and an increase of average volume defect sizes that was observed on the basis of PALS, and a small value of magnetic susceptibility in this case may influence such behavior of the magneto-optic effect. The obtained results can provide important advises on the development of new materials possess unique magneto-optic properties for applications in optoelectronic devices.
Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne

ISSN 0039-8144

Informujemy, że w ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza, że akceptują Państwo otrzymywanie cookies. więcej informacji...