| Abstrakt: | Spośród wielu szkieł tlenkowych i tlenkowo-fluorkowych, szkła ołowiowo-boranowe są szczególnie
atrakcyjne do zastosowań optycznych. Należą one do unikalnych materiałów amorficznych, które są stabilne
termicznie i tworzą obszary szkłotwórcze w szerokim zakresie stężenia PbO. Szeroki zakres szkłotwórczy
jest dużą zaletą tych układów, dla których budowa i właściwości optyczne silnie zależą od stosunku
B2O3/PbO. Z drugiej strony wprowadzenie składnika metalu ciężkiego do szkła boranowego wpływa
znacząco na parametry radiacyjne i właściwości luminescencyjne jonów lantanowców. Właściwości
emisyjne szkieł ołowiowo-boranowych pojedynczo domieszkowanych jonami lantanowców są bardzo
dobrze poznane i opisane w literaturze, w przeciwieństwie do tej samej matrycy szklistej domieszkowanej
podwójnie jonami lantanowców.
Celem pracy doktorskiej było zbadanie procesów przekazywania energii wzbudzenia między jonami
lantanowców w szkłach ołowiowo-boranowych. Analiza procesów transferu energii dotyczyła
następujących układów: Yb3+/Tm3+, Dy3+/Tb3+ oraz Tb3+/Ln3+ (gdzie Ln = Eu, Sm). Zakres pracy
obejmował między innymi zbadanie właściwości optycznych oraz procesów transferu energii wzbudzenia
między jonami lantanowców, poznanie mechanizmu procesu przeniesienia energii w funkcji stężenia jonów
donora i akceptora oraz określenie wydajności transferu energii między jonami lantanowców w szkłach
ołowiowo-boranowych.
Analiza widm luminescencji i kinetyki ich zaniku potwierdziła obecność procesu przekazywania
energii wzbudzenia między jonami lantanowców w szkłach ołowiowo-boranowych. Szczegółowa analiza
wyników badań pozwoliła na sformułowanie poniższych wniosków:
1. Zaobserwowano transfer energii od Yb3+ do Tm3+ w szkłach ołowiowo-boranowych. Ze względu na silne
drgania między atomami boru i tlenu w matrycy szkła ołowiowo-boranowego nie obserwuje się emisji
w zakresie bliskiej podczerwieni i konwersji promieniowania podczerwonego na światło niebieskie mimo
bardzo wydajnego procesu przekazywania energii wzbudzenia od jonów Yb3+ do jonów Tm3+.
2. Zaobserwowano transfer energii od Dy3+ do Tb3+ w szkłach ołowiowo-boranowych. Mechanizm transferu
energii na drodze oddziaływań dipol-dipol obowiązuje jedynie dla małych stężeń aktywatora (do 3% Tb3+).
Powyżej tego stężenia obserwuje się zjawisko stężeniowego wygaszania luminescencji. Dalsze zwiększenie
stężenia akceptora (powyżej 5% Tb3+) prowadzi do częściowej krystalizacji szkła ołowiowo-boranowego.
Rentgenowska analiza fazowa wykazała obecność fazy krystalicznej TbBO3.
3. Zaobserwowano transfer energii od Tb3+ do Ln3+ (gdzie Ln = Eu, Sm) w szkłach ołowiowo-boranowych.
Określono wzajemne relacje intensywności głównych pasm emisyjnych jonów lantanowców w funkcji
stężenia donora (Tb3+) i akceptora (Eu3+), które jednoznacznie świadczą o kierunku procesu transferu energii
Tb3+ ® Eu3+. Transfer energii wzbudzenia od jonów Tb3+ do jonów Sm3+ jest ograniczony występowaniem
procesów relaksacji krzyżowej w szkłach ołowiowo-boranowych zawierających wyższe stężenia akceptora
(jonów Sm3+). |