© 2012 г. Д. С. Агафонова*, аспирант; В. И. Егоров**, аспирант; А. И. Игнатьев**; А. И. Сидоров**, доктор физ.-мат. наук
* Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В.И. Ульянова (Ленина) «ЛЭТИ», г. Санкт-Петербург
** Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
E-mail: aisidorov@qip.ru
Представлены экспериментальные результаты исследования влияния температуры на люминесценцию молекулярных кластеров серебра в фото-термо-рефрактивных стеклах. Показано, что после ультрафиолетового облучения в полосу поглощения ионов церия в стеклах возникает интенсивная и широкополосная люминесценция в видимой области спектра. Люминесцентными центрами, ответственными за эту люминесценцию, являются нейтральные атомы и нейтральные молекулярные кластеры серебра. Термообработка при температуре 350°С приводит к 10-кратному увеличению интенсивности люминесценции. С увеличением температуры образца от 25 до 200°С интенсивность люминесценции уменьшается в 10 раз. Приведена температурная зависимость нормированной интенсивности люминесценции для волокна с серебром, введенным методом ионного обмена.
Ключевые слова: люминесценция, молекулярные кластеры, фото-термо-рефрактивные стекла
Коды OCIS: 060.2270, 060.2290, 060.2300.
УДК 535.399
Поступила в редакцию 11.03.2013.
ЛИТЕРАТУРА
1. Shang L., Dong S., Nienhaus G.U. Ultra-small fluorescent metal nanoclusters: Synthesis and biological applications // Nano Today. 2011. V. 6. № 4. P. 401-418.
2. Lu Y.Z., Wei W.T., Chen W. Copper nanoclusters: Synthesis, characterization and properties // Chin. Sci. Bull. 2012. V. 57. № 1. P. 41-47.
3. Ozin G.A., Hugues F. Silver Atoms and Small Silver Clusters Stabilized in Zeolites Y: Optical Spectroscopy // J. Phys. Chem. 1983. V. 87. № 1. P. 94-97.
4. Ozin G.A., Hugues F., Mattar S.M., Mcintosh D.F. Low Nuclearity Silver Clusters in Faujasite-Type Zeolites: Optical Spectroscopy, Photochemistry, and Relationship to the Photodimerization of Alkanes // J. Phys. Chem. 1983. V. 87. № 18. P. 3445-3450.
5. Ozin G.A., Huber H. Cryophotoclustering Techniques for Synthesizing Very Small, Naked Silver Clusters Ag„ of Known Size (Where n = 2-5). The Molecular Metal Cluster-Bulk Metal Particle Interface // Inorganic Chem. 1978. V. 17, No. 1. P. 155-163.
6. Fedrigo S., Harbich W., Buttet J. Optical response of Ag2, Ag3, Au2, and Au3 in argon matrices // J. Chem. Phys. 1993. V. 99. № 8. P.5712-5717.
7. Felix C., Sieber C., Harbich W., Buttet J., Rabin I., Schulze W., Ertl G. Fluorescence and excitation spectra of Ag4 in an argon matrix // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 313. № 1. P. 105-109.
8. Tiggesbaumker J., Roller L., Meiwes-Broer K.H., Liebsch A. Blue shift of Mie plasma frequency in Ag clusters and particles // Phys. Rev. A. 1993. V. 48. № 3. P. 1749-1752.
9. Zheng W., Kurobori T. Assignments and optical properties of X-ray-induced colour centres in blue and orange radiophotoluminescent silver-activated glasses // J. Lumin. 2011. V. 131. № 1. P. 36-40.
10. Nikonorov N.V., Sidorov A.I., Tsekhomskii V.A. Silver nanoparticles in oxide glasses: technologies and properties // Silver nanoparticles / Ed. by D.P. Perez. Vukovar: In-Tech, Croatia, 2010. P. 177-201.
11. Танеев P.A., Ряснянский А.И., Степанов А.Л., Кодиров М.К., Усманов Т. Нелинейно-оптические свойства композиционных материалов на основе диэлектрических слоев, содержащих наночастицы меди и серебра // Опт. и спектр. 2003. Т. 95. № 6. С. 1034-1042.
12. Tervonen A., West B.R., Honkanen S. Ion-exchanged glass waveguide technology: a review // Opt. Engineering. 2011. V. 50. № 7. P. 071107.
13. Eichelbaum M., Rademann K., Hoell A., Tatchev D.M., Weigel W., Stoer R., Pacchioni G. Photoluminescence of atomic gold and silver particles in soda-lime silicate glasses // Nanotechnology. 2008. V.19. № 13. P. 135701.
14. Eichelbaum M., Rademann K. Plasmonic Enhancement or Energy Transfer? On the Luminescence of Gold-, Silver-, and Lanthanide-Doped Silicate Glasses and Its Potential for Light-Emitting Devices // Adv. Funct. Mater. 2009. V. 19. № 13. P. 2045-2052.
15. Cuong N.T., Tikhomirov V.K., Chibotaru L.F., Stesmans A., Rodriguez V.D., Nguyen M.T., Moshchalkov V.V. Experiment and theoretical modeling of the luminescence of silver nanoclusters dispersed in oxyf luoride glass // J. Chem. Phys. 2012. V. 136. № 17. P. 174108-174116.
16. Velazquez J.J., Tikhomirov V.K., Chibotaru L.F., Cuong N.Т., Kuznetsov A.S., Rodriguez V. D., Nguyen M.Т., Moshchalkov V.V. Energy level diagram and kinetics of luminescence of Ag nanoclusters dispersed in a glass host // Opt. Express. 2012. V. 20. № 12. P. 13582-13591.
17. Zhang Z.Y., Grattan К.Т.V., Palmer A.W., Meggitt В.T. Potential for temperature sensor applications of highly neodymium-doped crystals and fiber at up to approximately 1000°C // Rev. Sci. Instrum. 1997. V. 68. № 7. P.2759-2763.
18. Zhang Z.Y., Grattan К.Т.V., Palmer A.W., Meggitt В.Т., Sun T. Fluorescence decay-time characteristics of erbium-doped optical fiber at elevated temperatures // Rev. Sci. Instrum. 1997. V. 68. № 7. P. 2764-2766.
19. Востоков A.B., Верзин И.А., Игнатьев A.M., Подсвиров O.A., Сидоров A.M. Сравнение кинетики формирования наночастиц серебра в фототерморефрактивном стекле после ультрафиолетового и электронного облучения // Опт. и спектр. 2010. Т. 109. № 3. С. 407-412.
20. Игнатьев A.M., Нащекин А.В., Неведомский В.М., Подсвиров O.A., Сидоров A.M., Соловьев А.П., Усов O.A. Особенности формирования наночастиц серебра в фототерморефрактивных стеклах при электронном облучении // ЖТФ. 2011. Т. 81. №. 5. С. 75-80.
21. Banerjee A., Ghanty Т.К., Chakrabarti A., Kamal С. Nonlinear Optical Properties of Au19M (M = Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag) Clusters // J. Phys. Chem. C. 2012. V. 116. № 1. P. 193-200.
22. Zhou J., Z.H., Wang W.N., Fan K.N. Density functional study of the interaction of molecular oxygen with small neutral and charged silver clusters // Chem. Phys. Lett. 2006. V. 421. № 4-6. P. 448-452.
23. Zhao S., Li Z.H., Wang W.N., Fan K.N. Density functional study of the interaction of chlorine atom with small neutral and charged silver clusters // J. Chem. Phys. 2005. V.122. № 14. P. 144701.
Полный текст
