بررسي خواص اپتيكي شيشه سيستم Li2O-Al2O3-SiO2-TiO2 در حضور آلاينده Cr2O3

Investigation of spectroscopic and optical properties of Li2O-Al2O3-SiO2-TiO2 containing Cr2O3 dopant

در اين پژوهش پس از توليد شيشه پايه Li2O-Al2O3-SiO2-TiO2 حاوي آلاينده Cr2O3به روش ذوب و ريخته گري، تاثير مقادير مختلف آلاينده بر خواص اپتيكي و اسپكتروسكوپي شيشه، مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. به منظور بررسي خواص اسپكتروسكوپي، اپتيكي و ساختاري شيشه هاي توليد شده از طيف سنجي جذبي مريي- فرابنفش و طيف سنجي FT-IRاستفاده گرديده است. بر اين اساس، پارامترهاي اپتيكي نظير ضريب جذب، ضريب خاموشي، انرژي فرمي، باند ممنوعه نوري و انرژي Urbach با استفاده از آناليز اسپكتروسكوپي جذبي مريي- ماورا بنفش محاسبه شد. با توجه به نتايج محاسبات، افزودن 5/1% Cr2O3 به شيشه پايه، موجب كاهش مقادير حجم مولي، باند ممنوعه نوري، انرژي فرمي، انرژي Urbach و افزايش مقدار دانسيته مي شود. تغييرات مذكور را مي توان بر اساس خاصيت دگرگون سازي يون Cr3+ تحليل و بررسي كرد.

In this study, after preparation of Li2O-Al2O3-SiO2-TiO2 base glass containing Cr2O3 dopant using casting method, the effect of different amount of dopant on spectroscopic and optical properties of glass has been investigated. Due to the spectroscopic, optical and structural properties of glasses, UV-Vis and FTIR spectrophotometers have been utilized. Hence, optical parameters such as absorption coefficient, extinction coefficient, Fermi energy level, optical band gap and Urbach energy have been calculated. According to results of calculations, augment of dopant to 1.5% leads to the reduction of molar volume, optical band gap, Fermi energy, Urbach energy and enhancement of density. The mentioned changes could be attributed to the role of Cr3+ as the network modifier.