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Ge-As-S硫系玻璃的结构与性能调控

杨艳 陈云翔 刘永华 芮扬 曹烽燕 杨安平 祖成奎 杨志勇

Ge-As-S硫系玻璃的结构与性能调控

杨艳, 陈云翔, 刘永华, 芮扬, 曹烽燕, 杨安平, 祖成奎, 杨志勇
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  • 制备了系列具有不同化学配比特征的Ge-As-S硫系玻璃, 并研究了玻璃的结构、折射率和光学带隙(Eg). Ge-As-S玻璃具有以[GeS4]四面体和[AsS3]三角锥为骨架结构单元相互交联形成的连续网络结构, 当S过量时, 结构中出现S链或S8环; 当S不足时, 结构中形成As4S4/As4S3分子, 甚至出现大量As-As/Ge-Ge同极键. 玻璃的组成元素在2-10 m波段的摩尔折射度分别为RGe=9.83-10.42 cm3/mol, RAs=11.72-11.87 cm3/mol和RS=7.78-7.86 cm3/mol. Ge-As-S玻璃的折射率与密度和组成元素的摩尔折射度之间存在较好的定量关系, 可根据该定量关系在1%偏差内对玻璃的折射率进行预测或调控. 提出了采用玻璃粉末的漫反射光谱确定可靠Eg的方法, 通过该方法可获得玻璃的强吸收数据用于确定Eg. Ge-As-S玻璃的Eg与玻璃的平均键能之间存在较好的关联, S含量较高的玻璃更倾向于具有较大的平均键能, 因此具有较大的Eg.
      通信作者: 杨志勇, yangzhiyong@jsnu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61205207, 61405080, 61575086)和江苏省大学生创新创业训练计划(批准号: 201410320016Z)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-25
  • 修回日期:  2016-04-05
  • 刊出日期:  2016-06-05

Ge-As-S硫系玻璃的结构与性能调控

  • 1. 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 徐州 221116;
  • 2. 中国建筑材料科学研究总院, 北京 100024
  • 通信作者: 杨志勇, yangzhiyong@jsnu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61205207, 61405080, 61575086)和江苏省大学生创新创业训练计划(批准号: 201410320016Z)资助的课题.

摘要: 制备了系列具有不同化学配比特征的Ge-As-S硫系玻璃, 并研究了玻璃的结构、折射率和光学带隙(Eg). Ge-As-S玻璃具有以[GeS4]四面体和[AsS3]三角锥为骨架结构单元相互交联形成的连续网络结构, 当S过量时, 结构中出现S链或S8环; 当S不足时, 结构中形成As4S4/As4S3分子, 甚至出现大量As-As/Ge-Ge同极键. 玻璃的组成元素在2-10 m波段的摩尔折射度分别为RGe=9.83-10.42 cm3/mol, RAs=11.72-11.87 cm3/mol和RS=7.78-7.86 cm3/mol. Ge-As-S玻璃的折射率与密度和组成元素的摩尔折射度之间存在较好的定量关系, 可根据该定量关系在1%偏差内对玻璃的折射率进行预测或调控. 提出了采用玻璃粉末的漫反射光谱确定可靠Eg的方法, 通过该方法可获得玻璃的强吸收数据用于确定Eg. Ge-As-S玻璃的Eg与玻璃的平均键能之间存在较好的关联, S含量较高的玻璃更倾向于具有较大的平均键能, 因此具有较大的Eg.

English Abstract

参考文献 (36)

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