بررسي اثر تركيب و ميزان BaF2 بر ساختار و رفتار تبلور شيشه‌هاي اكسي‌فلوريدي سيستم SiO2-Al2O3-BaF2

امروزه شيشه‌هاي اكسي‌فلوريدي به دليل داشتن مزاياي شيشه‌هاي اكسيدي و فلوريدي به طور همزمان (انرژي فونوني پايين در كنار مقاومت مكانيكي و شيميايي بالا) كانون توجه پژوهشگران زمينه فتونيك هستند. هدف از تحقيق حاضر مطالعه تركيبات مختلف و اثر ميزان BaF2 بر رفتار تبلور و ساختار شيشه‌هاي سيستم SiO2-Al2O3-BaF2 است. تركيب‌هاي مختلف با مقادير متفاوت BaF2 (20، 30 و 40 درصد مولي) در سيستم مذكور انتخاب و در دماي ˚C1450 درون بوته‌هاي آلومينايي تحت عمليات ذوب قرار گرفتند. نمونه حاوي كمترين مقدار BaF2 (GBF20) كاملا ذوب نشده باقي ماند. از طرفي ديگر نمونه داراي بيشترين مقدار BaF2 به دليل جدايش فازي، شفافيت مطلوبي نداشت. اما نمونه حاوي 30 درصد مولي BaF2 (GBF30) به دليل شفافيت و ذوب مناسب از لحاظ ظاهري، تركيب بهينه تلقي مي‌شود. نتايج XRD نمونه‌ها عاري از پيك پراش و نشان دهنده ساختار آمورف شيشه‌ها بودند و همچنين ارتباط عدم شفافيت كامل نمونه GBF40 به جدايش فازي را تاييد مي‌كرد. طبق داده‌هاي DTA پيك تبلور فاز فلوريدي از ˚C693 در نمونه GBF30 به ˚C678 در نمونه GBF40 كاهش يافته است. اين امر به مقدار بيشتر عامل دگرگونساز فلوريدي و تسهيل تبلور كنترل شونده با نفوذ BaF2 در شيشه GBF40 نسبت داده شد. مطالعات FTIR حضور ساختار اكسي‌فلوريدي شيشه‌‌ها را به اثبات رساند و در اثر افزايش مقدار BaF2 مقدار جذب به دليل كاهش انسجام ساختاري، براي نمونه GBF40 افزايش مي‌يابد. اگرچه نمونه GBF40 فلوئور بالاتري دارد اما به دليل مقدار كمتر Al2O3، اتلاف فلوئور بيشتر بوده و متعاقبا از شدت پيك پيوند Ba-F در FTIR كاسته مي‌شود.