УДК: 544.164

Люминесцентный термохромизм в стекле с молекулярными кластерами меди

Бабкина А.Н., Кипрушкина Т.С., Ширшнев П.С., Никоноров Н.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Бабкина А.Н., Кипрушкина Т.С., Ширшнев П.С., Никоноров Н.В. Люминесцентный термохромизм в стекле с молекулярными кластерами меди // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 7. С. 58–63.

Babkina A.N., Kiprushkina T.S., Shirshnev P.S., Nikonorov N.V. Luminescence thermochromism in glass with copper-containing molecular clusters [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 7. P. 58–63.

Ссылка на англоязычную версию:

A. N. Babkina, T. S. Kiprushkina, P. S. Shirshnev, and N. V. Nikonorov, "Luminescence thermochromism in glass with copper-containing molecular clusters," Journal of Optical Technology. 83(7), 434-437 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000434

Аннотация:

Исследованы люминесцентные свойства неорганических стёкол, легированных содержащими медь молекулярными кластерами. Такие стёкла могут быть использованы в качестве чувствительного элемента волоконно-оптических датчиков температуры. Представлены спектры люминесценции калиевоалюмоборатного, натриевоалюмоборосиликатного и щелочноалюмосиликатного стёкол в интервале температур 293–623 K. Показано, что в исследуемом температурном диапазоне происходит обратимый сдвиг максимума полосы люминесценции на 95 нм у боратного, на 90 нм у боросиликатного и менее чем на 5 нм у силикатного стёкол.

Ключевые слова:

люминесцентный термохромизм, молекулярный кластер, ионы одновалентной меди, неорганическое стекло

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки Российской Федерации (идентификатор ПНИЭР: RFMEFI58114X0006).

Коды OCIS: 160.4670, 160.2540, 160.2750, 160.6840

Список источников:

1. 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. P. 1–8.
2. Dotsenko A.V., Glebov L.B., Tsekomskii V.A. Physics and chemistry of photochromic glasses. N.Y.: CRC Press, 1998. 187 p.
3. Ким А.А., Никоноров Н.В., Сидоров А.И., Цехомский В.А. Нелинейно-оптический отклик калиево-алюмоборатных стекол с нанокристаллами галогенидов меди // Научно-техн. вест. СПбГУ ИТМО. 2011. T.73. В. 3. С. 26–29.
4. Likovich E.M., Jaramillo R., Russell K.J., Ramanathan S., Narayanamurti V. High-current-density monolayer CdSe/ZnS quantum dot light-emitting devices with oxide electrodes // Adv. Mater. 2011. V. 23. P. 4521–4525.
5. Malhotra J., Hagan D.J., Potter B.G. Laser-induced darkening in semiconductor-doped glasses // J. Opt. Soc. Am. B. 1991. V. 8. P. 1531–1536.
6. Velázquez J.J., Tikhomirov V.K., Chibotaru L.F., Cuong N.T., Kuznetsov A.S., Rodríguez V.D., Nguyen M.T., Moshchalkov V.V. Energy level diagram and kinetics of luminescence of Ag nanoclusters dispersed in a glass host // Opt. Exp. 2012. V. 20. P. 13582–13591.
7. Колобкова Е.В., Никоноров Н.В., Сидоров А.И., Шахвердов Т.А. Влияние ультрафиолетового облучения и термообработки на люминесценцию молекулярных кластеров серебра в фото-термо-рефрактивных стеклах // Опт. спектр. 2013. Т. 114. С. 838–844.
8. Бабин С.А., Голушко С.К., Цыба А.М., Чейдо Г.П., Шелемба И.С., Шакиров С.Р. Концепция многофункциональной системы безопастности угольной шахты с использованием волоконно-оптических технологий // Вычислительные технологии. 2013. Т. 18. С. 95–100.
9. Mandal Jh., Sun T., Grattan K.T.V., Augousti A.T. Fiber laser-based temperature sensor systems using uniform wavelength-matched Bragg grating reflectors // Sensors and Actuators A. 2005. V. 120. P. 451–461.
10. Javdani S., Fabian M., Ams M., Carlton J., Sun T., Grattan K.T.V. Fiber Bragg grating-based system for 2-D analysis of vibrational modes of a steel propeller blade // J. Ligthwave Technol. 2014. V. 32. № 23. P. 3991–3997.
11. Ams M., Pai A., Williams R.J., Sen R., Withford M.J., Sun T., Grattan K.T.V. Fibre Bragg grating sensors for radiation insensitive measurements // OptoElectronics and Commun. Conf., 2014. P. 1067–1069.
12. Leуn-Luisa S.F., Rodriguez-Mendoza U.R., Martin I.R., Lalla E., Lavin V. Effects of Er3+ concentration on thermal sensitivity in optical temperature fluorotellurite glass sensors // Sensors and Actuators B. 2013. V. 176. P. 1167–1175.
13. Khalid A.H., Kontis K. Thermographic phosphors for high temperature measurements: Principles, current state of the art and recent applications // Sensors. 2008. V. 8. P. 5673–5744.
14. Hardt H.D., Pierre A. Fluorescence thermochromism of pyridine copper iodides and copper iodide // Z. Anorg., Allg. Chem. 1973. V. 402. P. 107–112.
15. Бабкина А.Н., Сидоров А.И., Ширшнев П.С. Люминесцентные свойства калиево-алюмо-боратных стекол с ионами меди (i) при криогенных температурах // Опт. спектр. 2014. Т. 116. № 4. С. 638–641.
16. Babkina A.N., Nikonorov N.V., Shakhverdov T.A., Shirshnev P.S., Sidorov A.I. Luminescent thermochromism in potassium-alumina-borate glass with copper-containing molecular clusters at elevated temperatures // Opt. Mat. 2014 .V. 36. № 4. P. 773–777.

17. Chen H., Matsuoka M., Zhang J., Anpo M. The reduction behavior of the Cu ion species exchanged into Y zeolite during the thermovacuum treatment // J. Catal. 2004. V. 228. P. 75–78.
18. Pestryakov A.N., Petranovskii V.P., Kryazhov A., Ozhereliev O., Pfander N., Knop-Gericke A. Study of copper nanoparticles formation on supports of different nature by UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 385. P. 173–176.
19. Turel M., Duerkop A., Yegorova A., Scripinets Y., Lobnik A., Samec N. Detection of nanomolar concentrations of copper (II) with a Tb-quinoline-2-one probe using luminescence quenching or luminescence decay time // Analytica Chimica Acta. 2009. V. 644. P. 53–60.
20. Debnath R. On the excitation of the 3E luminescent state of Cu+ ions in glass // J. Lumin. 1989. V. 43. P. 375–377.
21. Srikumar T., Kityk I.V., Rao Ch.S., Gandhi Y., Piasecki M., Bragiel P., Kumar V.R., Veeraiah N. Photostimulated optical effects and some related features of CuO mixed Li2O-Nb2O5-ZrO2-SiO2 glass ceramics // Ceram. Intern. 2011. V. 37. P. 2763–2779.
22. Zhong L.Y., Tao W.W., Wei C. Copper nanoclusters: Synthesis, characterization and properties // Chin. Sci. Bull. 2012. V. 57. P. 41–47.
23. Babkina A.N., Sidorov A.I., Shirshnev P.S. Thermochromic effect in aluminoborate glasses with copper (I) and chlorine ions // J. Opt. Technol. 2014. V. 81. № 1. P. 50–52.
24. Agafonova D.S., Kolobkova E.V., Sidorov A.I. Temperature dependence of the luminescence intensity in optical fibers of oxyfluoride glass with CdS and CdSхSe1–x quantum dots // Techn. Phys. Lett. 2013. V. 39. № 7. P. 629–631.
25. Бабкина А.Н., Никоноров Н.В., Цехомский В.А., Ширшнев П.С. Влияние температуры на экситонное поглощение нанокристаллов хлорида и бромида меди в калиевоалюмоборатном стекле // Физика и химия стекла. 2015. Т. 41. № 1. С. 113–120.