Ученые из ННГУ Лобачевского разработали сверхчистое стекло

24 июля 2024 г. в 14:27

Редактор: Николай Протасов

Теги : ННГУ Лобачевского фотоника оптика

Результаты исследования позволили заметно снизить негативное влияние примесей в стекле — разработанные стекла отличаются удивительной прозрачностью. Это открывает возможности для увеличения скорости передачи сигнала в различных цепях.

Ученые из ННГУ им. Лобачевского разработали особо чистые теллуритные стекла, которые могут применяться в оптике и фотонике. Эти новые материалы имеют уникальные характеристики и могут использоваться в таких областях, как создание лазеров, оптических усилителей и фильтров.

Ключевым этапом в производстве теллуритных стекол является очистка исходных материалов от атомов переходных элементов и «воды». В Нижегородском государственном университете был разработан метод, позволяющий получать высокочистые соединения с минимальным содержанием нежелательных примесей. Эти соединения затем использовались для создания чистых теллуритных стекол путем их совместного плавления и последующей закалки.

Во время всего процесса ученые контролировали чистоту материалов с помощью специализированных методов. Как отметил участник исследовательской группы, образцы подвергались рентгенофазовому анализу для определения наличия стеклообразной и кристаллической фаз. Термические свойства стекол изучались с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии, а оптическая спектроскопия позволила определить прозрачность стекол в широком диапазоне длин волн.

«В ходе исследования, проводимого в рамках проекта РНФ, нам удалось существенно снизить негативное влияние различных примесей благодаря разработанному методу очистки исходных веществ, что в свою очередь повысило прозрачность стекол в видимой и ближней инфракрасной областях спектра», — сказал руководитель проекта, доцент кафедры неорганической химии Олег Замятин.

Он также добавил, что группа провела значительную работу по изучению взаимодействия атомов переходных элементов (таких как медь, железо, никель, хром и других) в матрице теллуритных стекол, что дало важные сведения о их электронном строении и коэффициентах поглощения.

Замятин подчеркнул, что по многим параметрам исследуемые теллуритные стекла значительно превосходят другие классы материалов и в будущем могут стать альтернативой кварцевым и фторидным стеклам. «Сниженное влияние примесей открыло возможности для создания на основе теллуритных стекол различных функциональных материалов, включая волоконные световоды для передачи информации на большие расстояния и широкополосные усилители и лазеры, работающие в ближнем инфракрасном диапазоне», — отметил ученый.

В настоящее время исследователи работают над методикой производства волоконных световодов из теллуритных стекол с низкими оптическими потерями. Они также планируют создать легированные стекла для генерации излучения ионов редкоземельных элементов, что позволит разработать волоконные лазеры.