Оптические материалы
Влияние восстановительных условий синтеза на фазовые превращения в титансодержащих ситаллизирующихся стеклах циковоалюмосиликатной системы
О. С. Дымшицa,
К. Н. Еремеевb,
И. П. Алексееваa,
М. Я. Центерa,
Л. Р. Басыроваc,
П. А. Лойкоb,
В. И. Попковd,
А. А. Жилинe a АО "НПО ГОИ им. С.И. Вавилова" Санкт-Петербург, Россия
b Centre de Recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique (CIMAP), UMR 6252 CEA-CNRS-ENSICAEN,
Université de Caen Normandie, Caen, France
c Université de Franche-Comté, CNRS,
Institut FEMTO-ST, Besançon, France
d Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
e Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация:
Исследовано влияние жестко восстановительных условий синтеза на фазовые превращения в титансодержащих ситаллизирующихся стеклах цинковоалюмосиликатной системы. Стекло было синтезировано с добавлением порошка алюминия в качестве восстановителя. Ситаллы получены термообработкой при температуре от 720
$^\circ$С до 1350
$^\circ$С. Структурно чувствительными методами изучены процессы ликвационного фазового распада и кристаллизации, протекающие в этом стекле при его вторичной термообработке. Результаты сопоставлены с данными для материалов, полученных в окислительных условиях. Впервые показано, что последовательность фазовых превращений в стеклах, синтезированных в жестко восстановительных и окислительных условиях, аналогичны, однако восстановительные условия синтеза ускоряют процессы кристаллизации ганита и замедляют процессы кристаллизации рутила и кристобалита, что свидетельствует о вхождении ионов Ti
$^{3+}$ в ликвационные цинковоалюмотитанатные и алюмоцинковые аморфные области, а также в остаточное стекло на начальных стадиях фазового распада. Широкополосное поглощение ситаллов в видимой и ближней ИК областях спектра обусловлено ионами Ti
$^{3+}$ и парами Ti
$^{3+}$–Ti
$^{4+}$ в кристаллах ганита, рутила и в остаточном стекле. Обнаружена широкополосная люминесценция ситаллов, обусловленная ионами Ti
$^{3+}$ и парами Ti
$^{3+}$–Ti
$^{4+}$ в нанокристаллах ганита, а не примесными ионами Cr
$^{3+}$, что наблюдалось в материалах, синтезированных в окислительных условиях.
Ключевые слова:
ситаллы, окислительно-восстановительные условия синтеза, ганит, рутил, поглощение, люминесценция.
Поступила в редакцию: 29.11.2024
Исправленный вариант: 29.11.2024
Принята в печать: 21.01.2025
DOI:
10.61011/OS.2025.04.60534.7402-24