ИСТИНА

В качестве объекта исследования выбраны стекла и стеклокристаллические материалы в системах боратов редкоземельных элементов (РЗЭ). Цель работы – изучение стеклообразования и кристаллиза-ции стекол в системе Ln2O3-B2O3 (Ln–РЗЭ) в широкой области концентраций Ln2O3, разработка мето-дики синтеза стекол и прозрачных стеклокристаллических материалов, исследование их физических свойств и спектрально-люминесцентных характеристик редкоземельных активаторов в стеклянных и стеклокристаллических матрицах различного состава. В работе применялись методы исследования: ДТА (дериватограф «Seteram»), РФА (дифрактометры ДРОН-3), измерение напряжений (полярископ ПКС-500), измерение показателя преломления (гониометр ГС-5 и микроскоп МИН – 8), измерение микротвердости (микротвердомер ПМТ-3), измерение спектров пропускания (спектрофотометр SPECORD M40), измерение спектров поглощения и люминесценции (монохроматор СДЛ-1, фотоум-ножитель ФЭУ-83, азотный лазер, полупроводниковые лазерные диоды на основе InAlGaAs и AlGaAs и перестраиваемый импульсный лазер на F2_ центрах окраски в кристалле LiF), измерение рентгено-люминесценции (спектрометр КСВУ-23), КРС (аргоновый лазер ILA-120, двойной монохроматор «Spex», ФЭУ RСА-С31034). Получены стекла в двойных системах Ln2O3 – B2O3 с содержанием оксида РЗЭ: Ln=La, Pr, Nd, Gd от 25-36 мол.%, Ln=Er, Dy 25-28 мол.%; в тройных и четверных системах Ln2O3–B2O3 с суммарным содержанием различных оксидов РЗЭ: (Ln=La, Сe, Pr, Nd, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) от 25 до 40 мол.%. Установлены закономерности изменения свойств стекол в зависимости от типа и концентрации РЗ оксида. Исследован процесс кристаллизации стекол в системах La2O3–B2O3 и Lu2O3–La2O3–B2O3 при температурах от температуры стеклования (Tg) до температуры на 250оС выше Tg в течение 10 мин–48 часов. Показано, что в стеклах Lu2O3–La2O3–B2O3 первичными кристаллическими фазами являются оксо- и ортобораты РЗЭ. Определены температурно-временные режимы термообработки стекол для получения прозрачных стеклокристаллических материалов, по сравнению с исходным стеклом такие материалы отличаются появлением на спектрах КРС линий, отвечающих колебаниям в кристаллических боратах, большим увеличением плотности, увеличением показателя преломления и микротвердости. Показано, что спектры люминесценции Nd3+ или Yb3+ в прозрачном стеклокристаллическом материале близки по виду к спектрам люминесценции в кристаллических боратах, что позволяет говорить о перспективности полученных материалов для фотоники.