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Alkaline Earth Metal Fluorides (MgF2; CaF2; SrF2; BaF2) and Nb2O5 Effect on the Structural and Optical Properties of New Fluorophosphoniobate Glasses
10.1021/acsomega.5c05892
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摘要
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铌氟磷酸盐玻璃因其作为基质材料所具有的从紫外到近红外的宽透光性、对稀土离子的高溶解度、低声子能量和高化学稳定性等特性，在广泛的光学和光子学应用中展现出良好的技术和科学潜力。此前已有研究致力于探讨不同浓度的氧化铌对本文所使用的基体磷酸盐玻璃在结构、热学和光学性质上的影响。然而，关于不同碱土金属在考虑其修饰作用和周期性特性的前提下，能够对铌磷酸盐玻璃性质产生何种变化的探索尚显不足。因此，本研究旨在全面探究不同碱土金属如何导致一种新型铌磷酸盐玻璃的结构、热学和光学性质发生变化。所测试的玻璃遵循(80 – y)NaPO3–yNb2O5–20XF2（X = Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, y = 5, 10, 15, 20 mol % Nb2O5）的组成规则，并通过熔融淬冷法制备。差示扫描量热法（DSC）、紫外-可见吸收光谱学及光学带隙计算分析表明，随着Nb2O5含量的增加，玻璃基质的共价性增强，导致玻璃转变温度Tg升高，光学带隙能量减小。DSC分析显示该玻璃形成体系具有极高的抗结晶稳定性，ΔT高达近400 °C（ΔT = Tx – Tg，其中Tx为结晶峰温度）。31P NMR实验揭示，Nb2O5含量在5至15 mol %范围内增加时，会诱导形成P0、P1Nb1和P2Nb2磷酸盐单元，从而由于P–O–Nb和Nb–O–Nb键的形成而提高玻璃基质的连通性。此外，19F核磁共振谱展示了具有较高电荷半径比（较小离子半径）的碱土金属优先与玻璃基质中的氟化物物种键合。因此，由于氟化物与主要玻璃形成基团（即磷酸盐和铌酸盐基团）的相互作用减少，玻璃的连通性增加。
期刊
IF:
4.3
论文数: 3.3W
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被引数: 9.8W
学者
L
Leandro Olivetti Estevam da Silva
H 指数:
2
论文数: 5
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被引数: 11
L
Lais Dantas Silva
H 指数:
9
论文数: 22
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被引数: 245
E
Edgar Dutra Zanotto
H 指数:
65
论文数: 546
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被引数: 1.7W
M
Marcos de Oliveira Junior
H 指数:
16
论文数: 86
・
被引数: 786
D
Danilo Manzani
H 指数:
29
论文数: 106
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被引数: 2.2K
机构
暂无机构信息
引用论文