УДК: 535.399

Влияние температуры на люминесценцию молекулярных кластеров серебра в фото-термо-рефрактивных стеклах

Агафонова Д.С., Егоров В.И., Игнатьев А.И., Сидоров А.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Агафонова Д.С., Егоров В.И., Игнатьев А.И., Сидоров А.И. Влияние температуры на люминесценцию молекулярных кластеров серебра в фото-термо-рефрактивных стеклах // Оптический журнал. 2013. Т. 87. № 8. С. 51-56.

Agafonova D. S., Egorov V. I., Ignat’ev A. I., and Sidorov A. I. The effect of temperature on the luminescence of molecular clusters of silver in photothermorefractive glasses [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2013. Т. 87. № 8. Р. 51-56.

Ссылка на англоязычную версию:

D. S. Agafonova, V. I. Egorov, A. I. Ignat’ev, and A. I. Sidorov, "The effect of temperature on the luminescence of molecular clusters of silver in photothermorefractive glasses," Journal of Optical Technology. 80(8), 506-509 (2013). https://doi.org/10.1364/JOT.80.000506

Аннотация:

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

Список источников:

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 GA., Hugues F. Silver Atoms and Small Silver Clusters Stabilized in Zeolite 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 GA., Huber H. Cryophotoclustering Techniques for Synthesizing Very Small, Naked Silver Clusters Ag„ of Known Size (Where re = 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 JRoller 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 WKurobori 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 VA. Silver nanoparticles in oxide glasses: technologies and properties // Silver nanoparticles / Ed. by D.P. Perez. Vukovar: In-Tech, Croatia, 2010. P. 177-201.

11. Ганеев PA., Ряснянский А.И., Степанов А.Л., Кодиров M.K., 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., HoellA., Tatchev D.M., Weigel W„ Sto er 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., Rodr guez V.D., Nguyen M.T., Moshchalkov V.V. Experiment and theoretical modeling of the luminescence of silver nanoclusters dispersed in oxyfluoride glass // J. Chem. Phys. 2012. V. 136. № 17. P. 174108-174116.

16. Vel zquez J. J., Tikhomirov V. K., Chibotaru L. F., Cuong N. T., Kuznetsov A. S., Rodr guez V. D., Nguyen M. T., 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. T. V., Palmer A. W„ Meggitt В. T. Potential for temperature sensor applications of highly neodymium-doped crystals and fiber at up to approximately 1000 °С // Rev. Sci. Instrum. 1997. V. 68. № 7. P.2759-2763.

18. Zhang Z. Y., Grattan К. T. V., Palmer A. W„ Meggitt В. T., 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 ИА., Игнатьев А.И., Подсвиров О А., Сидоров А.И. 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 А.И., Нащекин А.В., Неведомский В.М., Подсвиров О А., Сидоров А.И., Соловьев А.П., Усов О А. 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.