بررسی خواص نوری شیشه As۲S۳ با استفاده از افزودنی Er
نام نخستين پديدآور
/امین یوسفی دیزج
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۶
نام توليد کننده
، افشار
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مواد گرایش سرامیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۶/۰۶/۱۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
شیشههای کالکوژناید به طور وسیعی به عنوان محیط میزبان برای یونهای نادرخاکی مورد استفاده قرارگرفتهاند.این شیشهها در تجهیزات فوتونیکی همچون لیزرهای فیبری کاربرد دارند .خواصی که شیشههای کالکوژناید را مناسب برای همچنین کاربردهایی می کند عبارتند از :انرژی فونونی کم، ضریب شکست بالا، شفافیت در مادون قرمز نزدیک و میانی و همچنین اثر photo darkening این شیشهها که الگونویسی اپتیکی مستقیم موج برهای صفحهای، توریها وسایر تجهیزات اپتیکی را میسر کرده است .هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر افزودنیهای Er و Ga برخواص نوری از جمله عبور درمنطقهIR ، نشر طول موجnm ۱۵۵۰ ، عبور در منطقه مرئی، محاسبه انرژی فرمی، انرژی باند ممنوعه مستقیم و غیر مستقیم و انرژیUrbach است .در این پژوهش بر اساس مطالعات قبلی ترکیب مناسب در سیستم As۲S۳ انتخاب شده و تاثیر افزودنی Er با نسبتهای مختلف بر روی شیشه پایه مورد بررسی قرار گرفت .ابتدا مخلوط مواد اولیه با خلوص ۵N در شرایط خاص در glove box وزن شده و داخل آمپولهای کوارتز ریخته شدند، سپس آمپولها توسط شعله استیلنی مهر و موم شده و در محدوده دمایی۶۵۰ - ۸۵۰در کوره نوسانی ذوب شدند .پس از این کار نمونهها در محیطهای مختلف شاملآب، روغن هیدرولیک با دمای۱۳۰ ، روغن نسوز با دمای ۱۳۰ و حمام نمک با دمای ۱۳۰ کوئنچ شدند .عملیات حرارتی آنیل در دمای ۱۶۰ انجام گرفت .به منظور اطمینان از عدم تشکیل فازهای بلوری در ساختار شیشه، الگوی XRD نمونهها مورد مطالعه قرار گرفت .برای مطالعات ساختاری و اپتیکی، طیف هایIR - FTوVis - UVمورد بررسی قرار گرفتند .از میکروسکوپ FESEM نیز برای مشاهده ریز ساختار نمونهها استفاده شد .بررسی رفتار لومینسانسی شیشهها با استفاده از طیفهای نشری در طول موج nm۱۵۵۰ انجام شد .شیشههای As۲S۳ قدرت انحلال کمی برای یونهای خاکی نادر دارند .با افزایش میزانEr ، خوشه های Er۲S۳ در ساختار شیشه تشکیل شدند .عبور این شیشهها در اثر پراکندگی ناشی از تشکیل خوشه کاهش یافته و هیچ کدام از نمونهها نشر در طول موجnm۱۵۵۰ نشان ندادند .با افزون Ga ساختار شیشه بازتر شده و حلالیت یونهای Er افزایش پیدا کرد که درنتیجه عبور کاهش ولی نشر در طول موج nm۱۵۵۰ بهبود یافت
متن يادداشت
Chalcogenide glasses were widely used as host materials for Rare-Earth ions. Low phonon energy, high refractive index and broad transparency in the near and mid infrared region make the chalcogenide glasses suitable candidate for being host materials. Furthermore because of the photodarkening effect in chalcogenide glasses they can be used as planar waveguides, gride and other optical devises. In this research, the effect of Er and Ga additives on optical properties of As2S3 glasses including transparency in IR and Vis regions, emission intensity at nm, Fermi and Urbach energies, direct and in direct band-gap were studied. According to previous studies, As2S3 was selected as base glass and effect of Er(5N) in variation ratio on properties of base glass was investigated. Appropriate amounts of highly pour raw materials were weighted and poured into quartz glass ampoules in glove box which were then sealed under vacuum. The ampoules were introduced into a rocking furnace, melted at 650-850 in oscillating furnace and sunsequently quenched in diffirent media including water, Hydraulic oil, heat-resistant oil and salt bath at 130. The obtained glasses annealed at 160. The XRD spectra were obtained to confirm amorphous nature of samples. For optical and structural studies, FT-IR and UV-Vis spectras were used. FESEM was used to study of microstructure of the samples. Photoluminescence of glasses were investigated by emission spectra of 1550nm wavelength. The solubility of RE ions in As2S3 glasses is low therefore Er2S3 clusters were appeared in the glass microstructure with increasing the amount of Er. The transmittance of samples were reduced due to scattering and non of the samples showed 1550nm wavelength emission. With increasing Ga the structure of the glasses were modified therefore transmittance in the IR region was reduced, on the other hand 1550 nm wavelength emission intensity was increased
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )