Исследование влияния спекающих добавок и условий вакуумного спекания на оптические свойства керамики LuAG:Er 1 ат.%

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной работе были изготовлены керамические образцы на основе лютеций-алюминиевого граната легированного эрбием (содержанием 1 ат. %). При изготовлении керамического материала был выбран метод химического осаждения. Проведено исследование влияния двух типов спекающих добавок - MgO и CaO на микроструктуру и оптические свойства керамических образцов, полученных при температурах вакуумного спекания 1800, 1850, 1875°С. В статье подробно рассмотрено, как изменяется микроструктура и оптическое пропускание керамики со спекающими добавками MgO и CaO при различных температурах вакуумного спекания. Установлено, что оксид магния позволяет достичь более высокой оптической прозрачности керамики (около 80%), в то время как оксид кальция более эффективно способствует подавлению роста зерен. Повышение температуры спекания для образцов с MgO от 1800 до 1850°С способствовало увеличению светопропускания образцов от 10 до 80% и росту размера зерен от 1,80 до 3,03 мкм, в то время как для образцов с CaO подобного явления не наблюдалось, образцы полученные при температурах спекания 1850 и 1875°С обладали приблизительно одинаковой микроструктурой, содержащей остаточную микропористость.

Об авторах

Евгений Викторович Медяник

Северо-Кавказский Федеральный Университет

Email: miedianik84@mail.ru
научный сотрудник сектора спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Федор Федорович Малявин

Северо-Кавказский Федеральный Университет

{'lang': 'EN', '_text': 'Head of Ceramics Sintering Sector of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms'}

Вячеслав Анатольевич Лапин

Северо-Кавказский Федеральный Университет

к.т.н., старший научный сотрудник сектора физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред, научно-лабораторный комплекс чистых зон

Александр Александрович Кравцов

Северо-Кавказский Федеральный Университет

к.т.н., заведующий сектором синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Виктория Евгеньевна Супрунчук

Северо-Кавказский Федеральный Университет

к.х.н., старший научный сотрудник, сектор синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Людмила Викторовна Тарала

Северо-Кавказский Федеральный Университет

научный сотрудник сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Список литературы

  1. Wang, S.F. Transparent ceramics: processing, materials and applications / S.F. Wang, J. Zhang, D.W. Luo et al. // Progress in Solid State Chemistry. - 2012. - V. 41. - I. 1-2. - P. 20-54. doi: 10.1016/j.progsolidstchem.2012.12.002.
  2. Kravtsov, A.A. Optical and luminescent properties of quasi-stoichiometric YAG: Cr3+ ceramics / A.A. Kravtsov, V.A. Tarala, F.F. Malyavin et al. // Journal of the European Ceramic Society. - 2023. - V. 43. - I. 15. - P. 7085-7095. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2023.07.058.
  3. Jiang, N. Fabrication and laser performance of planar waveguide LuAG/Yb:LuAG/LuAG ceramics / N. Jiang, Y. Zhao, Z. Zhu et al. // Optical Materials. - 2019. - V. 89. - P. 149-156. doi: 10.1016/j.optmat.2019.01.033.
  4. Zhang, S. Passively Q-switched Er:LuAG laser at 1.65 μm using MoS2 and WS2 saturable absorbers / S. Zhang, L. Guo, M. Fan et al. // IEEE Photonics Journal. - 2017. - V. 9. - № 3. - P. 1-7. doi: 10.1109/JPHOT.2017.2691740.
  5. Esposito, L. Multilayered YAG-Yb:YAG ceramics: manufacture and laser performance / L. Esposito, J. Hostaša, A. Piancatelli et al. // Journal of Materials Chemistry C. - 2014. - V. 2. - I. 47. - P. 10138-10148. doi: 10.1039/C4TC01544D.
  6. Quan, J. Growth and fluorescence characteristics of Er:LuAG laser crystals /j. Quan, X. Yang, S. Long et al. // Journal of Crystal Growth. - 2019. - V. 507. - P. 321-326. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2018.11.037.
  7. Zhou, T. Toward vacuum sintering of YAG transparent ceramic using divalent dopant as sintering aids: Investigation of microstructural evolution and optical property / T. Zhou, L. Zhang, Z. Li et al. // Ceramics International. - 2016. - V. 43. - I. 3. - P. 3140-3146. doi: 10.1016/j.ceramint.2016.11.131.
  8. Malyavin, F.F. Influence of the ceramic powder morphology and forming conditions on the optical transmittance of YAG:Yb ceramics / F.F. Malyavin, V.A. Tarala, S.V. Kuznetsov et al. // Ceramics International. - 2019. - V. 45. - I. 4. - P. 4418-4423. doi: 10.1016/j.ceramint.2018.11.119.
  9. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1-47). (Release, 2016). - Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2. - 15.06.2024.
  10. Muñoz-García, A.B. Antisite defects in Ce-doped YAG (Y3Al5O12): First-principles study on structures and 4f-5d transitions / A.B. Muñoz-García, Z. Barandiarán, L. Seijo // Journal of Materials Chemistry. - 2012. - V. 22. - I. 37. - P. 19888-19897. doi: 10.1039/C2JM34479C.
  11. Liu, B. Formation energies of antisite defects in Y3Al5O12: a first-principles study / B. Liu, M. Gu, X. Liu et al. // Applied Physics. - 2009. - V. 94. - I. 12. - P. 121910-1-121910-3. doi: 10.1063/1.3109799.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».