GeS-,2--Ga-,2-S-,3--AgCl硫鹵玻璃的組成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、由于作為透紅外光學(xué)材料以及非線性光學(xué)材料的潛在應(yīng)用，硫系(硫鹵)玻璃受到了人們的重視和關(guān)注。而GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>基硫系玻璃由于其優(yōu)越的光學(xué)性能、良好的成玻性能以及突出的稀土溶解能力更引起了學(xué)者的廣泛研究和關(guān)注。本文利用X-射線衍射、拉曼光譜、綜合熱分析、紫外．可見．近紅外光譜、超快飛秒時間分辨光克爾門以及Maker條紋測試等技術(shù)對準(zhǔn)三元GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-AgCl硫鹵玻璃的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)

2、系進行了深入的研究和分析，得到了下述主要結(jié)論： 確定了準(zhǔn)三元GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-AgCl體系的玻璃形成區(qū)，Ga<,2>S<,3>和AgCl的最大摻量分別為30mol％和65mol％，而在Ga<,2>S<,3>-AgCl準(zhǔn)二元體系中，并無玻璃形成。 研究了準(zhǔn)三元GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-AgCl硫鹵玻璃的拉曼譜，并通過探討該體系中不同系列上AgCl的引入對微結(jié)構(gòu)單元的影響，成功的給出了各組

3、成系列玻璃拉曼譜的歸屬和演變。該準(zhǔn)三元GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-AgCl體系玻璃的微結(jié)構(gòu)為：玻璃網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)基團主要由鍺(鎵)硫氯混合四面體[Ge(Ga)S<,4-x>Cl<,x>]和類乙烷結(jié)構(gòu)基團[Cl<,x>S<,3-x>Ge(Ga)-Ge(Ga)S<,3-x>Cl<,x>]組成；隨著AgCl被引入玻璃網(wǎng)絡(luò)，類乙烷結(jié)構(gòu)基團逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌纤拿骟w基團；Ag<'+>離子作為電荷補償體在玻璃網(wǎng)絡(luò)中以非橋硫為最近鄰配位。

4、 該準(zhǔn)三元GeS<,2>-Ga<,2>S<,3>-AgCl體系玻璃具有相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，良好的熱穩(wěn)定性，寬的透過范圍(0.44-12.5μm)，較高的折射率以及較大的硬度和密度。在該體系中，隨著AgCl含量的增加，玻璃的紫外截止邊向長波方向頻移，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度也逐漸降低。 通過超快飛秒時間分辨光克爾門技術(shù)探測了該體系部分樣品在820nm處的超快三階非線性性能(該體系樣品的三階非線性系數(shù)的最大值達到5.26×10<'-1

5、3>esu)，光克爾信號的亞皮妙超快響應(yīng)主要歸屬于電子云的扭曲。此外，三階非線性性能與其結(jié)構(gòu)之間的依賴關(guān)系也在本文中進行了詳細的研究。 運用電子束輻射的極化手段，在80GeS<,2>-10Ga<,2>S<,3>-10AgCl組分玻璃中成功觀察到了Maker條紋。在適當(dāng)?shù)臉O化條件下(加速電壓：25 kV；束流：25 nA；時間：15 min)，該組分樣品的二階非線性光學(xué)系數(shù)達到6.1pm/V。并且在輻射前后，Raman光譜沒有觀察