（gain）lt2gtslt3gt基硫卤玻璃的组成、结构与性能研究

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1、陶海征武汉理工大学博士学位论文摘要中文摘要正文：由于在光开关、1．3／am稀土掺杂光纤放大器等通讯领域可能获得重要应用。Ga2S3一基硫卤玻璃的光学非线性属性和稀士掺杂后的光谱发射性能引起了人们广泛关注。基于同主族元素【n和Ga化学性质的类似，可以推测In2S，-基硫卤玻璃也应该具有同样的潜在应川。但是，据本文作者所知。关于Ga：S，．基和In：S，．基硫卤玻璃结构与性能的研究文献极少，特别是关于In：S3．基硫卤玻璃的基础研究文献几乎没有。由于光学非线性属性以及掺入基础玻璃巾的稀土离子光谱发射性能均与玻璃的微结构和基础性质有非常密切的关系，因此，上述

2、硫卤玻璃的组成、结构与性能研究具有重要的理论意义和应用价值。本文利用金相显微镜、x一射线衍射谱、x．射线光电予能谱、拉曼散射、综合热分析、紫外．可见．近红外光谱和红外光谱等技术对四个准三元体系GeS2，Ga2S3-KCI、GeS2-Ga2S3一CsCI、GeS2·In2S3·KCI、GeS2·In2S3·CsCI的组成、结构与性能关系进行了深入研究和分析．获得了下述主要结论：首次确定了GeS2．In2S3一KC／和GeS2一In2S3一CsCI准三元体系的玻璃形成区i通过探讨cs+局部配位环境及其对Ga2S4，2C12桥式单元的影响，首次成功解释了玻璃

3、Ga2S，．2CsCI和桥式分子Ga2S6拉堂谐柏似和变化的原因：通过深入分析碱金属卤化物引入所产生的微结构单元变化、引入阳离子M+(M=K、Cs)的局部配位状态及其对微结构单元镓硫氯混合四面体GaS4。。CI。和共边镓硫氯混合四面体Ga2S4，2C12的影响，成功地阐释了所研究准三元体系GeS2．Ga2S3一K(Cs)CIfp各组成系列样品的拉曼谱归属和演变；首次研究了准三元体系GeS2．In2S3．K(Cs)CI玻璃的拉曼谱。并通过探讨该准三元体系I_l=J可能形成的微结构单元、引入阳离子M+(M=K、Cs)的局部配位及其对微结构单元铟硫氯混合四面

4、体InS4．。CI。和铟硫氯混合八面体InS“CI。的影响成功给出了各组成系列玻I岗拉曼谱归属及演变的微结构缘由。碱金属氯化物以下述方式进入玻璃微结构：阳离子M+是以cl为最近邻配位的单壳层形式均匀分敞于玻璃网络小：在碱金属氯化物掺杂的Ga2S3一基硫卤玻璃·1

5、，阴离子cl-通过形成镓硫氯混合四面体的方式进入玻璃网络；而在碱金属氯化物掺杂的In2S】．基硫卤玻璃中，

6、j月离子c广则是通过形成锢硫氯混合多面体(主要是铟硫氯混合四面体InS“CI、和少量铟硫氯混合八面体InS“CI。)的方式进入玻璃网络；随着碱金属氯化物含量增加，玻璃的Urbach吸收边

7、逐渐向短波方向移动、红外透过截至波长熬本上没有发生变化、玻璃转变温度下降、耐水性变差；GeS2．Ga(1n)2S3．CsCI准三元体系叫_；l由于引入CsCl使微结构发生变化，导致了电子态密度的变化，从而使Urbach吸收边随样品组成变化而发生移动；并根据CsCI引入对玻璃微观结构单元影响的分析解释了CsCl掺盘增加使玻璃耐水性下降的原因；GeS2．Ga(1n)2S3一KCI准三元体系r卜t具有最佳玻璃形成能力的玻璃组成分别为：0．6GeS2．0，2Ga2S3，0．2KCI、O．7GeS2—0．15In2s3—0．15KC

8、。关键词：硫卤玻璃，拉曼光谱

9、，光学属性，综合热属性陶海征武汉理1：大学博士学位论文摘要AbstractContent：RecentlyGa2S3-basedchalcohalideglasseshaveattractedmuchattentionaccordingtotheirpossihieapplicationssuchasultra-fastaI

10、opticalswitching．rare．earthdoped1．3pmfiberamplifier,andetc．Inaddition．basedonthesimilarityofchemicalpropertieswithO

11、aandIn，jtcanbeanticipatedthatIn2S3．basedChaleohalideglassesalsobetheIeadingcandidatesintheabove-mentionedfields．However,toourknowledge，therearefowreportsaboutGa2S3·basedespeciallyIn2S3-basedchalcohalideglasses．Consideringtheintimaterelationamongtileabove-mentionedapplications，ml

12、crostmctufeandbasicpropertiesofmaterials，unders