欧3+离子掺杂Nb2O5-La2O3-B2O3-BaO玻璃的光谱与局部结构研究

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本研究论文主要探讨了在Nb2O5-La2O3-B2O3-BaO玻璃中掺杂Eu3+离子后其光学谱学特性和局部结构的变化。研究对象是xNb2O5-(15-x)La2O3-40B2O3-45BaO组成的玻璃,其中Eu3+的掺杂浓度为1%。这些玻璃样品通过熔融法制备,实验涉及了傅里叶变换红外光谱(FTIR)、声子边带光谱、发射光谱和激发光谱的测量。 论文首先对掺杂Eu3+的玻璃样品的红外吸收特性进行了分析,这是通过FTIR谱来揭示玻璃内部化学键和结构信息的重要手段。通过观察5D0到7F1能级的分裂,研究人员确定了晶体场参数和Eu3+离子的配位数,这有助于理解离子在玻璃网络中的位置和环境对其光谱行为的影响。 进一步地,研究关注了欧米茄(Ω)强度参数Ω2和Ω4,这些参数对于理解Eu3+离子的光学跃迁至关重要。通过将发射光谱解析为光谱红移矩阵U(t)(λ=2,4,6)的减缩表示,计算出Ω2和Ω4的值,这反映了Eu3+离子在不同玻璃成分下的电荷分布和电子云的畸变程度。结果显示,随着Nb2O5含量的增加,Ω2和Ω4值也随之增大,这暗示着玻璃的对称性降低,Eu3+离子与氧原子之间的相互作用增强,以及共价键的影响可能更加显著。 整体而言,该研究不仅提供了关于掺杂Eu3+的Nb2O5-La2O3-B2O3-BaO玻璃的光谱特性数据,还揭示了玻璃成分如何影响Eu3+离子的局部结构和光学性能,这对于设计具有特定光学功能的玻璃材料具有实际应用价值。这些发现对于玻璃科学、光电子材料以及光纤通信等领域具有理论和实践意义。