نام پژوهشگر: الهام صمدبین
الهام صمدبین پروین علیزلده علیزلده
در این پژوهش شیشه سرامیک شفاف اکسی فلورایدی sio2-cao-caf2-na2o به روش ذوب و ریخته گری تهیه شد و خواص نشری آن در حضور یون های آلاینده مورد بررسی قرار گرفت. به منظور دست یابی به ریزساختار یکنواخت و حاوی نانوبلور، شیشه ها در دو مرحله جوانه زنی و رشد عملیات حرارتی شدند و اثر دمای تبلور بر اندازه و درصد فاز بلوری و میزان شفافیت مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین به منظور ایجاد خاصیت نورتابی در شیشه مذکور سه دسته یون آلاینده cr2o3، cr2o3-ceo2 و cr2o3-ceo2-y2o3 به ترکیب شیشه افزوده شدند و اثر هر دسته بر خواص نشری، اپتیکی و ریزساختاری شیشه تعیین شد. در شیشه های آلاییده شده با cr2o3 و شیشه آلاییده شده cr2o3-ceo2 اثر عملیات حرارتی در دمای تبلورoc 680 به مدت زمان های متفاوت 4 و 8 ساعت و در شیشه آلاییده شده با cr2o3-ceo2-y2o3 اثر دماهای تبلور مختلف oc 660، 680 و 700 هر یک به مدت 4 ساعت بر خواص اپتیکی و نشری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای تبلور oc 680 به مدت 4 ساعت در تمامی شیشه های آلاییده شده سبب افزایش میزان جذب در نمونه ها در ناحیه فرابنفش و بهبود خواص نورتابی در آن ها شده است که به علت حضور یون های آلاینده، تبلور فاز بلورین نانومتر و انحلال بهینه یون های آلاینده در آن است. ضریب جذب و خواص اپتیکی نمونه های شیشه و شیشه سرامیک در حضور یون های آلاینده و در عملیات حرارتی مختلف با طیف مرئی-فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تمامی نمونه های شیشه و شیشه سرامیک آلاییده شده نسبت به نمونه بدون آلاینده انرژی نوار ممنوعه در انتقالات مستقیم کاهش یافته و مقادیر آن با توجه به تغییرات ریزساختاری در محدوده ی 17/2 تا 44/2 الکترون ولت تغییر می کند. هم چنین ضریب شکست شیشه با محاسبات تئوری تعیین شد و مقادیر آن در حضور یون های آلاینده در مقایسه با نمونه بدون آلاینده افزایش یافته و در نمونه های مختلف در محدوده ی 24/2 تا 70/2 تغییر می کنند. با افزودن ceo2 به شیشه سرامیک آلاییده شده با cr2o3، جذب در ناحیه فرابنفش افزایش یافت و خواص نشری جدیدی در طول موج های برانگیختگی 510 و 580 نانومتر نسبت به شیشه سرامیک آلاییده شده با cr2o3 ایجاد می شود. هم چنین در شیشه های آلاییده شده با cr2o3-ceo2-y2o3 خواص نورتابی منحصر به فردی در طول موج های برانگیختگی کم nm254 و هم چنین در طول موج برانگیختگی nm 540 با شدت زیاد به دست آمد. شیشه سرامیک های آلاییده شده و عملیات حرارتی شده در دمای oc 680 به مدت 4 ساعت قابلیت کاربردهای فوتونیکی نظیر لیزرهای حالت جامد را دارند.