Формуванні і оптичні властивості наночастинок Ag в тетраборатних склах CaB4O7-Ag2O і CaB4O7-Gd2O3-Ag2O

Abstract

Повідомляється про формування наночастинок Ag (НЧ Ag) в приповерхневих шарах стекол 98.0CaB4O7-2.0Ag2O і 97.0CaB4O7-1.0Gd2O3-2.0Ag2O відпалом у вакуумі або в атмосфері повітря. Зроблено висновок, що відпал у вакуумі не вимагає наявності відновлюючих йонів. В спектрах поглинання стекол з НЧ Ag виявлені інтенсивні плазмонні смуги поглинання з максимумами 403, 406 та 413.3 нм, в залежності від складу скла та атмосфери відпалу. Розрахунок за півшириною плазмонних смуг показав, що радіуси НЧ Ag знаходяться в межах 1.3-3.3 нм. Із спектрів нормалізованого пропускання і спектрів поглинання розраховано нелінійний показник заломлення n2, встановлено його зростання, спричинене плазмонним резонансом в НЧ Ag.

Сообщается о формировании наночастиц Ag (НЧ Ag) в приповерхностном слое стекол CaB4O7 – Ag2O и CaB4O7 – Gd2O3 – Ag2O путем отжига в вакууме или атмосфере воздуха. Сделан вывод, что отжиг в вакууме не требует присутствия ионов-восстановителей. В спектрах поглощения образцов стекла с НЧ Ag выявлены интенсивные плазмонные полосы поглощения с максимумами 403, 406 та 413.3 нм, в зависимости от состава стекла и атмосферы отжига. Найденные за полушириной плазмонных полос радиусы НЧ Ag находятся в границах 1.3-3.3 нм. Как показал анализ спектров нормализованного пропускания и поглощения, нелинейный показатель преломления n2 возрастает благодаря плазмонному резонансу в НЧ Ag.

Formation of Ag nanoparticles (NPs) in the near-surface layer of CaB4O7–Ag2O and CaB4O7 –Gd2O3– Ag2O glasses by annealing in vacuum or in air is reported. It is concluded that annealing in vacuum does not necessary require the presence of reducing ions. Intensive plasmon absorption bands peaked at 403, 406 and 413.3 nm were observed in the absorption spectra of glasses with Ag NPs. Average radius of nanoparticles was calculated from the plasmon band half width and falls within 1.3-3.3 nm. It is concluded that calculated from normalized transmission spectra and absorption spectra the non-linear refractive index n2 increases due to the plasmon resonance in Ag NPs.