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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進(jìn)展

上海光機(jī)所提出Yb3+/Al3+/B3+共摻石英玻璃結(jié)構(gòu)模型

2020-07-14 上海光學(xué)精密機(jī)械研究所

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語音播報(bào)

　　近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在Yb³⁺/Al³⁺/B³⁺共摻石英玻璃中建立了B₂O₃取代SiO₂時(shí)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)演化的直觀模型。相關(guān)研究成果正式發(fā)表于《美國陶瓷學(xué)會(huì)雜志》(Journal of the American Ceramic Society)。

　　Yb³⁺/Al³⁺共摻石英光纖是高功率激光器中最重要的增益介質(zhì)。但是，較高的熔融溫度和較高的折射率大大限制了其應(yīng)用。B₂O₃可有效降低玻璃熔體的粘度，并影響稀土離子的光學(xué)性能，但根本原因不明。

　　研究團(tuán)隊(duì)通過溶膠-凝膠法制備了具有不同B³⁺/Yb³⁺比例的摻Yb³⁺/Al³⁺/B³⁺共摻石英玻璃，同時(shí)制備了摻Yb³⁺，摻Y³⁺/Al³⁺/B³⁺，摻B³⁺的二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃。通過紅外、拉曼光譜，²⁹Si，²⁷Al和¹¹B魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振光譜以及²⁷Al{¹¹B}和¹¹B{²⁷Al}旋轉(zhuǎn)回波雙共振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析了Yb³⁺/Al³⁺/B³⁺共摻雜石英玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)B₂O₃低于2mol%時(shí)，Yb-O-B鍵替代部分Yb-O-Al/Si鍵，導(dǎo)致標(biāo)量晶體場參數(shù)，Yb³⁺不對稱度和Yb³⁺截面減小。進(jìn)一步增加的B原子更傾向于與Si和Al連接，而不是Yb。因此，上述參數(shù)基本不變，但添加B₂O₃可以連續(xù)降低折射率和密度。