Microstructural and thermal characterization studies of non-doped and erbium doped binary GeO2-PbF2 glasses
Katkısız ve erbiyum katkılı ikili GeO2?PbF2 camlarının mikroyapısal ve termal karakterizasyon çalışmaları
- Tez No: 291935
- Danışmanlar: PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kristalleşme, Mikroyapı, Crystallization, Microstructure
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Germanyum oksit camları, silikat, borat ve fosfat camları kadar detaylı çalışılmamışlardı. Son yıllarda, germanyum oksit esaslı camlar, görünür, kızılötesi ve yükseltme lazerlerinde, lineer ve lineer olmayan optik lazerleri gibi optik malzemelerde kullanılabilir olmalarından dolayı diğer cam yapıcılara arasında bir öneme sahip olmuştur.Germanyum oksit ağır metal oksit ve fluorürlerle birlikte kullanıldığında çok ilgi çekici özelliklere sahip olmaktadırlar. Silikat ve borat camlarından düşük fonon enerjilere ve yüksek kırılma indisine sahip olmalarından dolayı fotonik, optoelektronik, pasif ve aktif optik fiberler ve lineer olmayan optik cihazlar için mükemmel bir kaynak olmaktadır. Buna ek olarak ağır metal oksit camları, etkili optik, gelişmiş mekanik ve ısıl kararlı özelliklerinden dolayı en çok gelecek vaat eden malzemeler olmaktadırlar. Ayrıca cam matris içindeki flüorür iyonları, OH- gruplarının uzaklaştırımasına ve nadir toprak iyonlarının çoklu fonon bozunmalarının azaltılmasına yardımcı olur.Ağır metal camları arasında, kurşun germanate camları düşük ışımasız geçişlere ve fonon enerjilerine sahip olmalarından dolayı lineer olmayan optik ve yükseltme lazerlerinde kullanılırken kristal fazları ise piroelektrik, ferroelektrik ve elektrooptik alanlarında kullanılmaktadır. Ayrıca kurşun germanate cam sistemleri, erbiyum, tulyum ve evropyum gibi nadir toprak elementleri ile katkılandırıldıklarında çok ilginç fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olmaktadırlar.Bu çalışmada germanyumca zengin GeO2 ? PbF2 camları, termal özeliklerinin ve oluşan kristal fazların diferansiyel termal analiz (DTA), X-ışınları kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) yöntemleri kullanılarak araştırılması amaçlanmıştır.Katkılı ve katkısız ikili GeO2 ? PbF2 camları, değişen PbF2 and Er2O3 miktarı ile termal davranışının ve cam geçiş sıcaklığı, kristalizasyon tepe sıcaklığı ve erime sıcaklıkları gibi karakterizasyon sıcaklarının değişimi incelenmiştir. İkili GeO2 ? PbF2 camlarında, farklı ısıtma hızlarının etkisi ayrıca incelenmiştir. X-ışınları kırınımı ve taramalı elektron mikroskopu yöntemleri kullanılarak ısıl işlem görmüş cam-seramiklerde görülen fazlar tanımlanmış ve PbF2 and E2O3 katkısının bu kristal fazlara olan etkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Germanium oxide glasses are not widely investigated as silicate, borate and phosphate glass. In recent years, germanium oxide based glasses become an important glass-former among other glasses formers, due to their applicability to optical materials like visible, infrared and upconversion lasers, linear and non-linear optical lasers.When germanium oxide combined with heavy metal oxides and fluorides, they gain interesting properties. They have smaller phonon energies and higher refractive indices than silicate and borate glass which makes it an excellent source for photonic, optoelectronic, passive and active optical fibers and non-linear optical devices. In addition to that, heavy metal oyfluoride glasses become the most promising materials due to their efficient optical, enhanced mechanical and thermo-stable properties. Fluoride ions in the glass matrix can help the removal of OH- groups in the glass host and they reduce multiphonon decay between excited states of rare-earth ions.Among the heavy metal glasses, lead germanate glasses have low non-radiative transitions and phonon energy, they can be applied as host materials to non-linear optic and upconversion lasers while their crystallite phases can be applied in fields of pyroelectric, ferroelectric and electrooptic. Moreover, lead germanate glass systems gain interesting physical and chemical properties when they are doped with rare-earth elements like erbium, thulium and europium.In this study, germanium-rich binary GeO2 ? PbF2 glasses are aimed to investigate for their thermal properties and identification of their crystalline phases with differential thermal analyzer (DTA), X-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM) techniques.Non-doped and doped GeO2 ? PbF2 binary glasses are investigated with varying PbF2 and Er2O3 contents for their thermal behavior and characterization temperatures which are the glass transition temperature, crystallization peak temperatures and melting temperatures and effects of varying compositions on characterization temperatures is reported. Thermal effects for different heating rates are also reported for non-doped binary GeO2 ? PbF2 glass system. Crystal phases on the heat-treated glass-ceramic samples are identified and effects of PbF2 and Er2O3 to crystalline phases are reported with X-ray diffraction scans and scanning electron microscope micrographs.
Benzer Tezler
- Organik bileşik katkılı MgB2 süperiletken tellerin üretimi ve fiziksel karakterizasyonu
Production and physical characterization of organic compound added in MgB2 superconducting wires
HASAN AĞIL
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ GENÇER
- Silisyum nitrür esaslı kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of silicon nitride based composites
DİLAN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Designing n-type zintl phases for thermoelectric power generation applications
N-tip zintl fazlarının termoelektrik enerji üretim uygulamaları için tasarımı
VERDA BERŞAN GENCELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT AYDEMİR
- Katkısız ve ZnO nanoparçacık katkılı NIPAM nanojellerininsentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of undoped and ZnO nanoparticles doped NIPAM nanogels
OĞUZ GÜRCÜOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU
- Gama ışınlarına maruz kalmış ZrO2 ince filmlerin karakterizasyonu
The characterization of ZrO2 thin films irradiated with gamma radiation
DEFNE ABAYLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN