Особо чистые теллуритные стекла для оптики и фотоники создали ученые ННГУ им. Лобачевского. По словам авторов разработки, полученные новые материалы обладают уникальными свойствами и найдут широкое применение в различных областях науки и техники, например, для изготовления лазеров, оптических усилителей и фильтров. Результаты исследования опубликованы в Inorganic Chemistry Communications.
При получении теллуритных стекол важным этапом является очистка исходных компонентов от атомов переходных элементов и "воды". В Национальном исследовательском Нижегородском государственном университете имени Н. И. Лобачевского был разработан метод, позволяющий получать высокочистые соединения с низким содержанием этих примесей. Эти соединения использовались для получения особо чистых теллуритных стекол путем их совместного плавления с дальнейшей закалкой расплава.
На каждом этапе ученые контролировали чистоту специальными методами. Как пояснили сотрудники научной группы, полученные образцы исследовались методом рентгенофазового анализа для установления наличия стеклообразной и кристаллической фаз. При помощи дифференциальной сканирующей калориметрии были описаны термические свойства стекол, а оптическая спектроскопия позволила охарактеризовать их прозрачность в широком диапазоне длин волн.
"Выполняя исследование в рамках проекта РНФ, нам удалось добиться значительного снижения негативного примесного влияния различной природы за счет разработанного способа очистки исходных веществ. Это позволило существенно повысить прозрачность исследуемых стекол в видимой и ближней инфракрасной области спектра", — отметил руководитель проекта, доцент кафедры неорганической химии химического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского Олег Замятин.
При этом он добавил, что научной группой также проведена большая работа по изучению поведения атомов переходных элементов (медь, железо, никель, хром и др.) в матрице теллуритных стекол и были получены фундаментальные сведения относительно их электронного строения и коэффициентов поглощения.
По словам Замятина, исследуемые теллуритные стекла по отдельным параметрам заметно превосходят другие классы соединений и в ближайшем будущем могут быть использованы в качестве альтернативы кварцевым и фторидным стеклам.
"Достигнутое снижение примесного влияния позволяет создавать на основе теллуритных стекол различные функциональные материалы: от волоконных световодов для передачи информации на большие расстояния до широкополосных усилителей и лазеров, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне", — подчеркнул ученый.
В настоящее время химики разрабатывают методику изготовления волоконных световодов на основе теллуритных стекол, обладающих низкими оптическими потерями. Кроме того, по словам исследователей ННГУ, они намерены получить легированные стекла с целью генерации излучения на ионах редкоземельных элементов для создания волоконных лазеров.