Созданы новые материалы для лазерных и фотонных технологий

МОСКВА, 30 января. /ТАСС/. Российско-франко-чешский научный коллектив разработал новые методы производства стекол с уникальными оптическими свойствами, которые будут востребованы в медицине и электронике, в частности для производства лазеров, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Исследователи применили активацию стекол из хлорида свинца и диоксида теллура ионами редкоземельных металлов.

"Международный коллектив разработал новые уникальные люминофоры на основе стекол в системе хлорид свинца - диоксид теллура, активированных ионами редкоземельных металлов. Исследование открывает новые возможности для потенциального применения разработанных стекол для дизайна инфракрасных материалов и волоконно-оптических устройств для медицины и электроники (лазеры, усилители)", - отметили в пресс-службе.

Стекла на основе диоксида теллура (теллуритные стекла) - уникальные материалы с нелинейными оптическими свойствами, которые во много раз превосходят силикатные стекла, обладают химической и термической стойкостью, высокой прозрачностью в инфракрасном диапазоне и электропроводностью, что делает их востребованными в оптике, электронике и для защиты от радиации. Их получают, смешивая диоксид теллура с оксидами других металлов.

Редкозем против пирогидролиза

Многие химики хотели бы использовать в производстве теллуритных стекол хлорид свинца. Это открывает немалые перспективы, однако синтез таких "оксохлоридных" стекол сильно затруднен ввиду склонности к пирогидролизу (распаду неорганических веществ под действием водяного пара), а также большого количества остаточных гидроксильных групп, которые тушат люминесценцию.

Ученые из России, Франции и Чехии впервые синтезировали и подробно изучили спектрально-люминесцентные свойства системы хлорид свинца - диоксид теллура, легированной ионами редкоземельных металлов тулия, эрбия и гольмия. За счет грамотного подбора условий синтеза методом закаливания расплава удалось избежать пирогидролиза хлорида свинца и получить стекла с небольшим содержанием остаточных гидроксильных групп.

В этом исследовании впервые для стекол, содержащих хлорид свинца, получена люминесценция в диапазоне 2-3 микрометров. Комплексное исследование синтезированных оксохлоридных теллуритных стекол, легированных ионами редкоземельных металлов, показало их исключительные преимущества для фотонных технологий (медицина, электроника), по сравнению с другими типами применяемых стекол.

В работе участвовали сотрудники Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ РАН), Российского химико-технологического университета им Д. И. Менделеева, Университета Кан-Нормандия (Франция) и Чешского технического университета в Праге (Чехия). Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки РФ, результаты опубликованы в журнале Journal of Non-Crystalline Solids.