Твердотельная электродиффузия ионов серебра и меди в стекла систем TeO2-WO3-La2O3-Na2O и Ge-Ga-Sb-S тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Степанов, Борис Сергеевич

• Степанов, Борис Сергеевич
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Степанов, Борис Сергеевич

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Структура и свойства стекол. Общие положения

1.2Структура и свойства стекол системы ТеОг^Оз

1.3 Структура и свойства халькогенидных стекол

1.4 Основные методы изготовления волноводных структур

1.5 Математический аппарат диффузии

1.5.1Частные случаи вынужденной диффузии

1.5.2 Метод Матано-Больцмана_

Глава 2. Методика проведения эксперимента. Твердотельная электродиффузия ионов серебра в стекло системы Ое-Оа-8Ь-8

2.1 Методика проведения эксперимента

2.2 Эллипсометрические измерения

2.3 Вторичная ионная масс-спектроскопия (ВИМС)

2.4 Твердотельная электродиффузия ионов серебра в стекло системы Ое-Оа-8Ь-8

2.4.1 Концентрационные профили ионов серебра

в стекле Ое2оОа58Ью8б5 после ТТЭД ионов серебра._

2.4.2 Тонкопленочная модель (1»2И)

2.4.3 Модель вынужденной диффузии из слоя

конечной толщины (/ ~ 2И)

2.4.4 Температурная зависимость коэффициента электро диффузии и

скорость дрейфа ионов серебра после ТТЭД в стекло Се2оОа58Ью8б5

2

2.4.5 Влияние ТТЭД ионов серебра на показатель преломления в диффузионном слое стекла Ое2оОа58Ью8б5

2.4.6 Люминесцентные свойства стекла ОегоОазБЬк^ легированного ионами Эу и профиль распределения показателя преломления по глубине после ТТЭД ионов серебра

Глава 3.Твердотельная электродиффузия ионов

серебра и меди в стекло системы ТеСЬ^Оз-ЬагОз-ШгО

3.1 Твердотельная электро диффузия ионов серебра в стекло

системы Те02-УЮз-ЬагОз-ЫагО

3.1.1 Концентрационные профили ионов серебра в стекле (ТеОгЬ^ОзМЬагОзШагОЬ после ТТЭД

3.1.2 Концентрационная зависимость коэффициентов термически активированной диффузии для Ag+. Метод Матано-Больцмана в параметрическом виде

3.1.3. Твердотельная электродиффузия (ТТЭД) ионов серебра

в стекло (ТеО2)60^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ма2О)10

3.1.4 Температурная зависимость коэффициентов электродиффузии ионов серебра в стеклах (ТеО^бо^Оз^ЬагОз^^агО)^

3.1.5 Количественное определение поверхностной концентрации

ионов серебра в стекле (ТеО2)б0^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ма2О)10 после ТТЭД

3.1.6. Профиль распределения показателя преломления

по глубине в стекле (ТеО2)б0^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ка2О)10

3.2 Твердотельная электродиффузия ионов меди в стекло

системы Те02-\ДЮз-Ьа20з-Ка20

3.2.1 Концентрационные профили ионов меди в стекле (TeO2)60(WO3)25(La2O3)5(Na2O)10 после ТТЭД

3.2.2 Расчет коэффициентов ТТЭД ионов меди в стекле состава (TeO2)60(WO3)25(La2O3)5(Na2O)10

Заключение

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Твердотельная электродиффузия ионов серебра и меди в стекла систем TeO2-WO3-La2O3-Na2O и Ge-Ga-Sb-S»

Введение.

Актуальность темы.

В связи с широким применением лазеров и оптических усилителей в различных областях техники (волоконно-оптическая связь, медицина, военная техника и др.) возникает необходимость в создании более дешевых, технологичных и компактных аналогов существующим. Одним из путей создания подобных устройств является формирование интегрооптических схем на базе материалов, обладающих необходимыми люминесцентными свойствами.

Известно, что многие оптические стекла обладают подходящими физико-химическими параметрами для использования их в качестве основы интегральных оптических схем. Одним из главных преимуществ оптических стекол в сравнении с матрицами на основе кристаллов является возможность варьировать их характеристики (показатель преломления, интенсивность и время жизни люминесценции, химические свойства, электропроводность и др.) в широких пределах путем изменения состава стекла. В настоящее время в качестве матриц для формирования волноводных структур используются оксидные (теллуритные, фосфатные, силикатные и др.) и бескислородные (халькогенидные) стекла.

Теллуритные и халькогенидные стекла с их уникальными оптическими свойствами можно отнести к числу перспективных материалов для создания интегрооптических лазеров и усилителей на их основе.

Теллуритные стекла характеризуются достаточно широким окном прозрачности (0.35-5 мкм), низкой энергией фононов (750ст-1), хорошей стойкостью к кристаллизации и воздействию окружающей среды. Они обладают высокими значениями показателя преломления (>2), что в свою очередь ведет к увеличению скорости излучательных переходов для

редкоземельных элементов. [1] Эти свойства делают теллуритные стекла материалом, привлекательным для оптоэлектроники и фотоники.

Халькогенидные стекла обладают всеми необходимыми параметрами для создания планарных лазеров и усилителей на их основе. Как оптические материалы, они известны уже более 50 лет [2] и привлекают исследователей такими свойствами как: прозрачность в широком диапазоне длин волн, высокая квантовая эффективность люминесценции в средней ИК-области, высокая фоточувствительность и нелинейность. Легированные серебром халькогенидные стекла применяются при изготовлении селективных ионных электродов, ячеек памяти, голографических записывающих пространств и интегрооптических модулей.

Ключевыми элементами интегральных оптических схем являются активные и пассивные волноводные структуры, на основе которых изготавливаются лазеры, мультиплексоры, сплиттеры и.т.д.

Существует большое количество методов создания планарных

волноводных структур, среди которых диффузионные методы принадлежат к

наиболее технологичным и эффективным. Ионный обмен из жидкой фазы часто

используется для создания в оптических стеклах слоев с градиентным

изменением показателя преломления[3], в т.ч. для формирования волноводных

слоев теллуритном стекле. [4] При его реализации необходим жесткий

контроль температуры процесса и концентрации компонентов в ионно-

обменной ванне. Качество поверхности после жидкофазной диффузии не всегда

отвечает требованиям, предъявляемым к планарным волноводным структурам.

Поэтому необходимы дополнительные операции по шлифовке и полировке

поверхности. При твердотельной диффузии, легирующая примесь находится на

поверхности образца в виде тонкой металлической пленки, что существенно

упрощает получение легированных слоев в приповерхностной области стекла.

Наложение электрического поля на образец значительно ускоряет диффузию и

дает дополнительную степень свободы при формировании концентрационного

б

профиля необходимой формы. Твердотельная электродиффузия (ТТЭД) является перспективным методом легирования оптических стекол и широко применяется для создания волноводных структур в стеклах различных систем. Однако информация об использовании метода ТТЭД для формирования слоев с градиентным показателем преломления в теллуритных и халькогенидных стеклах в литературе практически отсутствует.

Цель работы.

Целью данной работы было изучение твердотельной электродиффузии (ТТЭД) ионов серебра и меди и определение их диффузионных параметров в многокомпонентных стеклах (Те02)бо(\^С)з)25(Та2С)з)5(Ма20)1о и Ое2оОа58Ь1о8б5-Составы стекол выбраны на основе экспериментов по их легированию редкоземельными металлами и оценке интенсивности люминесценции и времени жизни носителей.[5]

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Разработать методику проведения ТТЭД, в т.ч. изготовить экспериментальную установку, позволяющую формировать легированные металлами слои в стеклах путем ТТЭД.

2. Провести ТТЭД ионов серебра и меди в стекла составов (ТеО2)б0^Оз)25(Ха2Оз)5(Ма2О)10 и Ое2оСа58Ь|о865 при различных температурах и величинах приложенного электрического поля.

3. Провести анализ легированных ионами Ag и Си слоев в стеклах (ТеО2)б0^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ма2О)10 и Ое.оОаз^Ьн^.

4. Найти параметры ТТЭД, используя математический аппарат диффузии (коэффициент диффузии, скорость дрейфа ионов, энергию активации).

5. Используя данные по изменению показателя преломления и концентрационные профили, реконструировать профиль изменения показателя преломления по глубине после ТТЭД при различных условиях проведения диффузии.

6. Определить параметры ТТЭД, оптимальные для создания планарных волноводных структур с заданным профилем изменения показателя преломления в диффузионном слое стекла.

Научная новизна.

Впервые экспериментально изучено внедрение ионов серебра и меди в стекла систем ТеОг-МЮз-ЬагОз-ШгО и Се-Оа-8Ь-8 методом ТТЭД, и получены слои с повышенными значениями показателя преломления в легированной области стекла. Величины изменения показателя преломления Ап составили порядка 0.1 и 0.01 для стекол Ое20Са58Ь10865 и (ТеОгЭбо^Оз^СЬагОз^^агСОю соответственно.

Определены параметры ТТЭД ионов серебра и меди в интервале

температур 170-300 °С. Коэффициенты диффузии ионов серебра имеют

2 2

значения 0.13 -^1.89 нм /с и 0.32-^1.25 нм /с, скорость дрейфа ионов серебра -0.5-^5.7 нм/с и 14.53-^123.69 нм/с для стекол составов Ое2оОа58Ью8б5 и (ТеО2)б0^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ка2О)10 соответственно. Коэффициенты диффузии и скорости дрейфа ионов меди в стекле (ТеОгЭбо^Оз^СЬагОз^СЫагО^о, изменялись в зависимости от температуры, величины приложенного электрического поля и их зарядового состояния в пределах 0.831^6.819 нм /с и 25.38-^146.21 нм/с соответственно).

Изучена температурная зависимость коэффициентов электродиффузии ионов серебра в температурном диапазоне 170-290°С для стекол системы Ое-Оа-8Ь-8 и в интервале 200-300°С для стекол системы Те02^0з-Ьа20з-Ма20. Энергии активации диффузии в случае ТТЭД ионов серебра в стекла составов Ое2оОа58Ь1о865 и (ТеОгЭбо^ОзЫЬагОз^СИагОЬ составила 0.26 эВ и 0.61 эВ соответственно.

Изучено влияние внедряемых ионов серебра на люминесцентные характеристики стекла Се2оОа58Ью8б5, легированного ионами Бу . Показано,

что внедрение ионов серебра в матрицу увеличивает на 30% интенсивность излучения ионов Dy3+ на длине волны 1.34 мкм.

Используя комбинацию методов вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и эллипсометрии, реконструированы профили показателя преломления по глубине после ТТЭД ионов серебра и меди в стекла Ge2oGa5SbioS65 и (TeO2)60(WO3)25(La2O3)5(Na2O)10.

Практическая значимость результатов исследования.

Разработана методика легирования оптических стекол ионами переходных металлов с помощью электродиффузии с целью сформировать планарные волноводные структуры в стеклах выбранных составов. Для каждой диффузионной задачи, рассмотренной в данной работе, построена математическая модель, позволяющая прогнозировать и варьировать форму конечного профиля концентрации лиганда в зависимости от условий ТТЭД.

На защиту выносятся:

Методика формирования слоев легированных ионами Ag и Си, в стекле (Te02)6o(W03)25(La203)5(Na20)1o с помощью ТТЭД.

Методика формирования слоев легированных ионами Ag в стекле Ge2oGa5SbioS65 с помощью ТТЭД.

Результаты анализа слоев с повышенным показателем преломления в стеклах составов (TeO2)60(WO3)25(La2O3)5(Na2O)i0 и Ge2oGa5SbioS65 с использованием методов ВИМС, эллипсометрии, резерфордовского обратного рассеяния (POP).

Результаты исследования температурной зависимости коэффициентов диффузии и зависимости формы конечного концентрационного профиля от величины приложенного электрического поля при ТТЭД ионов Ag и Си в стекла (Te02)6o(W03)25(La203)5(Na20)io и Ge20Ga5SbioS65.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на XIII конференции «Высокочистые вещества и материалы. Получение анализ применение.» (Нижний Новгород, 2007); XII Ежегодном симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2008); XIII Нижегородской сессии молодых ученых (Татинец, 2008); 62 Съезде ассоциации чешского и словацкого химических обществ (Пардубице, 2010); XIV конференции и VI школе молодых ученых "Высокочистые вещества и материалы"Получение, анализ, применение.» (Нижний Новгород, 2011).

Личный вклад заключается в участии в определении цели и задач исследования;

-проведении экспериментов по ТТЭД ионов серебра и меди в стекла; -проведении и обработке эллипсометрических измерений;

-обработке и анализе концентрационных профилей лигандов в диффузионных слоях стекол, полученных при помощи ВИМС и POP;

-обсуждении полученных результатов.

Публикации. По теме работы опубликованы 5 статей в научных журналах из перечня ВАК и тезисы 2 докладов на научных конференциях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, включая 36 рисунков, 11 таблиц и библиографию из 93 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Степанов, Борис Сергеевич

Выводы.

1 .Экспериментально изучено внедрение ионов серебра и меди в стекла систем ТеОг^Оз-ЬагОз-КагО и Ое-Оа-8Ь-8 методом ТТЭД, и получены слои с повышенными значениями показателя преломления в легированной области стекла.

2.Определены параметры ТТЭД ионов серебра и меди в интервале температур 170-300 °С, позволяющие прогнозировать и получать необходимую форму и глубину концентрационных профилей путем изменения условий

ТТЭД. Коэффициенты диффузии ионов серебра имеют значения 0.13 -^1.89

2 2 нм /с и 0.32^-1.25 нм/с, скорость дрейфа ионов серебра -0.5+-5.7 нм/с и

14.53^-123.69 нм/с для стекол составов Се2оОа58Ь1о865 и

ТеО2)б0^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ыа2О)ю соответственно. Коэффициенты диффузии и скорости дрейфа ионов меди в стекле (ТеОг^о^Оз^О-агОз^^агО^о, изменялись в зависимости от температуры, величины приложенного электрического поля и их зарядового состояния в пределах 0.831^6.819 нм2/с и

25.38^-146.21 нм/с соответственно).

3.Изучена температурная зависимость коэффициентов электродиффузии ионов серебра в температурном диапазоне 170-290°С для стекол системы ве-ва-БЬ-В и в интервале 200-300°С для стекол системы Те02-\\Ю3-Ьа20з-Ма20. Энергии активации диффузии в случае ТТЭД ионов серебра в стекла составов Ое20Оа58Ь108б5 и (ТеО^бо^ОзЬС^Оз^агОЬ составила 0.26 эВ и 0.61 эВ соответственно.

4.Изучено влияние внедряемых ионов серебра на люминесцентные

Л I характеристики стекла Ое2оОа58Ью8б5, легированного ионами Ву . Показано, что внедрение ионов серебра в матрицу увеличивает на 30% интенсивность излучения ионов Бу3+ на длине волны 1.34 мкм.

102

5.Реализована методика реконструкции профилей показателя преломления по глубине после ТТЭД ионов серебра и меди в стекла Се2оСа58Ью8б5 и (ТеО2)б0(^Оз)25(Ьа2Оз)5(Ыа2О)ю путем комбинации методов (ВИМС) и эллипсометрии. Эта методика может быть использована для анализа модовой структуры волноводов.

Благодарности.

Абтор быражает большую приднатем>ностъ научному ругсободиггьелю Чурбанпбу Михаилу Федоровичу и научному шнсумэгпанту Чширынатсому Юрию Исаакобичу, а также Зарубежным, ком£2ам: Томасу Вагнеру,; Мгиосжьбу Фрумару, Джинку Г&ну и Яну Лоринчику да тюмхущь б гюсждобагтмэской рсиботпв.

Основное содержание диссертации изложено в работах.

B.Stepanov, T.Wagner , M.Frumar, M.Churbanov, Y. Chigirinsky "The influence of silver and sodium ions on the optical properties of tungsten-tellurite glasses."\\Chem. Listy 104, 400, 285 (2010)

B.Stepanov, J.Ren, T.Wagner, J.Lorincik, M.Frumar, M.Churbanov and Y. Chigirinsky "Solid State Field-Assisted Diffusion of Copper in Multi-Component Tellurite Glass"\\ J. Am. Ceram. Soc., 94 [7] 1986-1988 (2011)

B.Stepanov, J.Ren, T.Wagner, J.Lorincik, M.Frumar, M.Churbanov "Solid-State Field-Assisted Ag Diffusion in Ge-Ga-Sb-S Glasses"\\ J. Am. Ceram. Soc., 94 [6] 1756-1760 (2011)

B.Stepanov, J.Ren, T.Wagner, J.Lorincik, M.Frumar, M.Churbanov, Y. Chigirinsky "Solid state field-assisted diffusion of silver in multi-component tellurite glasses"\\ Journal of Non-Crystalline Solids 357 (2011) 3022-3026

J.Ren, B.Stepanov, T.Wagner, M.Frumar, H.Zeng and G.Chen "Refractive Index Profile and Luminescence Properties of Dy3+-doped Ge2oGa5SbioS65 Glass after Electric Field-Assisted Silver Diffusion" \\ J. Am. Ceram. Soc., 1-4 (2011)

Степанов B.C., Вагнер Т., Лорннчнк Я., Фрумар М., Чурбанов М.Ф., Чигиринский Ю.И. "Твердотельная электродиффузия серебра в стекле (ТеС^о.б-(W03)o.25-(La203)oo5-(Na20)o. i "А\Неорганические материалы, направлена в печать (2011).

Степанов Б.С., Вагнер Т., Лоринчик Я., Фрумар М., Чурбанов М.Ф., Чигиринский Ю.И. "Электродиффузия ионов серебра в многокомпонентных теллуритных стеклах"\\Высокочистые вещества и материалы. Получение анализ применение: Тез. докл. XIV конф., Нижний Новгород 2011\под. ред. действ, чл. РАН Чурбанова М.Ф. - Изд. Ю.А. Николаев, 2011. - С. 116.

Заключение.

Получены слои с повышенным значением показателя преломления в легированной области стекол систем ТеОг-^Оз-ЬагОз-МагО и Ое-Оа-БЬ-Б методом ТТЭД ионов серебра и меди.

Результаты проведенного исследования показали, что формирование слоев с повышенным показателем преломления в халькогенидных и теллуритных стеклах методом ТТЭД позволяет создавать волноводные структуры с требуемыми характеристиками.

ТТЭД ионов серебра в халькогенидные стекла позволяет получать слои с большим Ап, по сравнению с теллуритными стеклами, вследствие особенностей структуры. Более активная диффузия ионов серебра в халькогенидные стекла предоставляет возможности для широкого варьирования условий ТТЭД с возможностью получать как планарные, так и заглубленные многомодовые и одномодовые волноводные структуры.

Теллуритные стекла, в свою очередь, являются более химически стойкими и устойчивыми к кристаллизации. Несмотря на низкие значения Ап полученные после экспериментов по внедрению ионов меди и серебра методом ТТЭД, по сравнению с халькогенидными аналогами, эти стекла могут быть использованы для изготовления стабильных, не деградирующих со временем одномодовых планарных волноводных структур.

Разработанная методика ТТЭД позволяет варьировать как концентрацию лиганда в диффузионном слое, так и форму его концентрационного профиля, путем контролируемого изменения условий ТТЭД (температуры и напряженности приложенного электрического поля).

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Степанов, Борис Сергеевич, 2012 год

Список литературы.

[1] Tellurite Glasses Handbook: Physical Properties and Data/ A. H. El-Mallawany Raouf. - London : CRC Press LLC, 2002. - 514 p.

[2] Frumar, M. Ag Doped Chalcogenide Glasses and their Applications / M. Frumar, T. Wagner, // Curr. Opin. Solid State Mater. - 2003. - V.7. - P. 117-126.

[3] Field-Assisted Solid State Doping of Glasses for Optical Materials / A. Quaranta, E. Cattaruzza, F. Gonella, G. Peruzzo, M. Giarola, and G. Mariotto, // Opt. Mat. -2010.- V.32. -P.1352-1356.

[4] Rare Earth Doped Tungstein Tellurite Glasses and Waveguides: Fabrication and Characterization / G. Nunzi Conti, S. Berneschi, M. Bettinelli, M. Brenci, B. Chen, S. Pelli,A. Speghini, and G. C. Righini // J. Non-Crystal.Solids. - 2004. - V.345&346. -P. 343-348.

[5] Spectroscopy of Dy3+ in Ge-Ga-S Glass and its Suitability for 1.3-lm Fiber-Optical Amplifier Applications/ K. Wei, D. P. Machewirth, J. Wenzel, E. Snitzer, and G. H. Sigel// Opt. Lett. - 1994. -V. 19. - P. 904-906.

[6] Encyclopedia of Chemical Technology / D. C. Boyd [et al.] - New York: Wiley, -1999. - P.555-627.

[7] Doremus, R. H. Glass Science \ R. H. Doremus. - New York: Wiley, 1994. - 339 P-

[8] Kocka, J. Ac conductivity and photoinduced states in amorphous-semiconductors / J. Kocka, S.R. Elliot, E.A. Davis // J. Phys. C. Solid State Phys. - 1979. - V.12. -P.2589-2596.

[9] Ajo, I.G. Refractive-index of chalcogenide glasses over a wide range of compositions / I.G.Ajo, A.M. Efimov, V.F. Kokorina // J. Non-Cryst. Solids. - 1978. - Y.27. - P.299-307.

[10] Zachariasen, W.H. Atomic Arrangement in Glass / W.H. Zachariasen // J. Amer. Chem. Society. - 1932. - V.54. -P.3841-38514.

[11] Фельц, А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела/ А.Фельц под ред. И. В. Тананаева и С. А. Дембовского. - Москва : Мир, 1986. -556 с.

[12] Dietzel, A. Glasstruktur und Glaseigenschaften / A.Dietzel // Glastechn. Ber. -1948.-V.22.-P.212-224.

[13] Lezal, D. Heavy metal oxide glasses: preparation and physical properties / D. Lezal, J. Pedlikova, P. Kostka, J. Bludska, M. Poulain, J. Zavadil // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2001. - V.284. - P.288-295.

[14] Wang, J.S. Tellurite glass: a new candidate for fiber devices / J.S. Wang, E.M. Vogel, E. Snitzer // Opt. Mat. - 1994. - V.3. - P. 187- 203.

[15] Якхинд, А. К. Физико-химические свойства теллуритных стекол и создание новых сверхтяжелых флинтов на их основе: автореф. дисс...докт.хим.наук : 02.00.08 /Якхинд Адольф Капитонович. - Ленинград, 1973. - 24 с.

[16] The structure and optical dispersion of the refractive index of tellurite glass / W.A. Capanema [et.al.] // Opt. Mat. - 2011. - V.33, n. 11. - P. 1569-1572.

[17] Роусон, Г. Неорганические стеклообразующие системы / Г. Роусон. - М. : Мир, 1970.-312с.

[18] Яхкинд. А. К. Исследование оптических постоянных, плотности и кристаллизационной способности теллуритовых стекол типа сверхтяжелых флинтов: автореф. дисс...канд.хим.наук : 02.00.08 / Якхинд Адольф Капитонович. - Ленинград, 1963. - 20 с.

[19] Мазурин, О.В Свойства стекол и стеклообразующих расплавов / О. В. Мазурин, М. В. Стрельцина, Т. П. Швайко-Швайковская. - Л. : Наука, Ленингр. отд-ние, 1975. — сс.600-605.

[20] New investigations within the Te02-W03 system: phase equilibrium diagram and glass crystallization / S. Blanchadin, P. Marchet, P. Thomas, J.C. Champarnaud-Mesjard, B. Frit, A. Chagraoui // J. of Materials Science. - 1999. - Vol. 34, n.17. -P.4285-4292.

[21] Sekiya, T. Structural study of W03 -Te02 glasses / T. Sekiya, N. Mochida, S. Ogawa // J. Non-Cryst. Sol. - 1994. - V. 176, n.2-3. - P. 105-115.

[22] Thermal stability and heat capacity changes at the glass transition in K20-W03-Te02/ T.Kosuge [et.al.] //J. Non-Cryst. Sol. - 1998. - V.242,n.2-3. P. 154-164.

[23] The structure of tellurite glass: a combined NMR, neutron diffraction, and X-ray diffraction study / J.C. McLaughlin [et.al.] // J. Non-Cryst. Sol. - 2000. - V.274. -P. 1-8.

•2 1

[24] Tungsten-tellurite glass: a new candidate medium for Yb -doping / Xian Feng [et.al] // J. Non-Cryst. Sol. - 1999. - V.256-257. - P.372-377.

[25] Production of high-purity Te02-Zn0 and Te02-W03 glasses with the reduced content of OH-groups. / M. F. Churbanov [et.al.] // J. Optoelectr. Adv. Mat. - 2007. -V.9, n.10. - P.3229 - 3234.

[26] Mehta, N. Applications of chalcogenide glasses in electronics and optoelectronics: A review / N. Mehta // J. of Sci.&Ind.Res. - 2006. - V.65. - P.777-786

[27] Lucovsky, G. Optic modes in amorphous As2S3 and As2Se3 / G. Lucovsky Physical Rev B. - 1972. - V.6.-P. 1480-1489.

[28] M. Frumar, T. Wagner, Ag-doped chalcogenide glasses and their applications// Curr. Op. Sol. State and Mat. Sci. - 2003. - V.7. - P. 117-126.

[29] Bychkov, E. Tracer diffusion studies of ion-conducting chalcogenide glasses. / E. Bychkov // Solid State Ionics. - 2000. - V. 136-137. - P.l 111-1118.

[30] The physics of amorphous solids / R. Zallen. - N.Y. : J.Willey&Sons, 1983. -320 c.

[31] Optical Properties of As2S3 :Pr and As2Se3:Dy amorphous composites / M. S. Iovu [et.al.] // Digest J. Nanomat. & Biostruct. - 2007. - V.2, n.2. - P.201 - 206

[32] Evidence of network demixing in GeS2-Ga2S3 chalcogenide glasses: A phase transformation study / Changgui Lin [et.al.] // J. Sol. St. Chem. - 2011. - V. 184. -P.584-588.

[33] Electronic energy levels of trivalent lanthanide ions in chalcogenide glasses: Case of Pr3+, Sm3+, and Dy3+/ M. Pavlista [et.al.] // Mat Lett - 2011. - V.65, n.23-24. - P.3427-3429.

[34] Spectroscopic properties of Ni and rare-earth codoped Ge-Ga-Sb-S glass / J. Ren [et.al.] // J. Phys. Chem. Solids. - 2010. - V.71. - P.30-34.

[35]Frumar, M. Photoinduced changes of structure and properties of amorphous chalcogenides / M. Frumar, M. Vlcek, J. Klikorka // Reactivity of Solids. - 1988. -V.5, n.4. - P.341-349.

[36] The study of photo-, and thermally- induced diffusion and dissolution of Ag in AS30S70 amorphous films and its reaction products / T. Wagner [et.al] / J Non-Cryst. Sol. -2002. V.299. - P. 1028-1032.

[37] New As2S3:Pr - polymer composite materials / M. S. Iovu [et.al.] // J. Optoelectron. Adv. Mater. - 2006. - V.8. - P.257.

[38] Popescu, M.A. Non-crystalline chalcogenides / M.A. Popescu. - Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000. - 388 p.

[39] Хансперджер, P. Интегральная оптика: теория и технология / Р. Хансперджер. - Москва: Мир, 1985. - 384 с.

[40] Intyushin, Е.В. Tungsten-tellurite glasses and thin films doped with rare-earth elements produced by radio frequency magnetron deposition / E. B. Intyushin, V. A. Novikov // Thin Solid Films. - 2008. - V.516, n.12. - P.4194-4200.

[41] Markus, P. Optical waveguides in laser crystals / P. Markus, Y. E. Romanyuk // Comptes Rendus Physique. -2007. - V.8, n.2. - P. 123-137

[42] Transmission Properties of Rib Waveguides Formed . . . / F. K. Reinhart [et.al.] // Appl. Phys. Lett. - 1974. - V.24. P.270.

[43] Yariv, A. Introduction to optical electronics / A. Yariv. - New York: Holt, Rinehart and Winston, 1976. - PP.427-430.

[44] Kolobov, V. Photodoping of amorphous chalcogenides by metals / V. Kolobov, S. R. Elliott // Adv. Phys. - 1991. - V.40. - P.625-684.

[45] Cattaruzza, E. Field-assisted ion diffusion in dielectric matrices: Er3+ in silicate glass / E. Cattaruzza [et.al.] // Mat. Sci.&Eng. B. - 2008. - V.146. - P. 163-166.

[46] Cattaruzza, E. Silver and gold doping of SiO glass by solid-state field-assisted diffusion / E. Cattaruzza, F. Gonella, S. Ali, C. Sada, A. Quaranta // Journal of Non-Crystalline Sol. -2009. - V.355. -P.l 136-1139.

[47] Болтакс, Б.И. Диффузия в полупроводниках / Б.И. Болтакс. М.: Физмат-гиз, 1961,-462 с.

[48] Laborde, P. Simultaneous estimation of drift mobility and tracer diffusion coefficient in the sodium silicate glass Na20.3Si02 / P. Laborde, C. Kaps, H. Kahnt, A. Feltz // Materials Research Bulletin. - 1989. - V.24, n.8. - P.921-930.

[49] Mehrer, H. Diffusion and Ionic Conduction in Oxide Glasses / H. Mehrer, A. W. Imre and E. Tanguep-Nijokep // J. ofPhys. Conf.Ser. 2008. - V.106. -P.l-9.

[50] Мазурин, О. В. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов: Однокомпонентные и двухкомпонентные оксидные системы / О. В. Мазурин, М. В. Стрельцина, Т. П. Швайко-Швайковская . - М. : Наука, 1987. - 377 с.

[51] Garfinkel, Н. М. Ion exchange equilibriums between glass and molten salts / H. M. Garfinkel // The Journal of Physical Chemistry. - 1968. - V.72,n.l2. - P.4175-4181.

[52] Boltzmann, L. Zur Integration der Diffusion-gleichung bei variabeln Diffusion coefficienten / L. Boltzmann // Annl. Phys. Chem. - 1894. - V.53. - P.959-964.

[53] Matano, C. On the Relation between the Diffusion-Coefficients and Concentrations of Solid Metals (The Nickel-Copper System) / C. Matano // Japan. J. Phys. - 1933. - V.8. - P.109-113.

[54] Основы эллипсометрии / Отв. ред. А. В. Ржанов, К. К. Свиташев [и др.] -Новосибирск: Наука, 1979. - 422 с.

[55] Bruggeman, D.A.G. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen / D.A.G. Bruggeman //Ann. Phys. - 1935. -V.24. - P.636-679.

[56] Yamaguchi, M. Diffusion of silver associated with photodoping into amorphous chalcogenides / M. Yamaguchi, I. Shimizu, E. Inoue // J. ofNon-Cryst. Sol. - 1982. -V.47,n3. — P.341-354.

[57] Kawaguchi, T. Optical electrical and structural properties of amorphous Ag-Ge-S and Ag-Ge-Se films and comparison of photo induced and thermally induced phenomena of both systems / T. Kawaguchi, S. Maruno and S. R. Elliott // J.Appl.Phys. - 1996. - V.79, n.12. - P.9096-9105.

[58] Mitkova, M. Ag-photodoping in Ge-chalcogenide amorphous thin films-Reaction products and their characterization / M. Mitkova, M.N. Kozicki // Journal of Physics and Chemistiy of Solids. - 2007. - V.68. - P.866-872.

[59] Knotek, P. Atomic force microscopy and atomic force acoustic microscopy characterization of photoinduced changes in some Ge-As-S amorphous films / P. Knotek, L. Tichy // Thin Solid Films. -2009. - V.517. - P. 1837-1840.

[60] Sczech, R. Molecularly smooth cellulose surfaces for adhesion studies / R. Sczech, H. Riegler // J. Colloids Interface Sci. - 2006. - V.301,n.2. - P.376-385.

[61] Kastner, M. Bonding Bands, Lone-Pair Bands, and Impurity States in Chalcogenide Semiconductors / M. Kastner // Phys. Rev. Lett. - 1972. - V.28. -P.355-357.

[62] Optical properties of low-phonon-energy Ge3oGa5Se65:Dy2Se3 chalcogenide glasses / P. Nemec [et.al.] // J. Phys.&Chem. Sol. - 2000. - V.61,n.l0. - P.1583-1589.

[63] Spectral-line-broadening study of the trivalent lanthanide-ion series. I. Line broadening as a probe of the electron-phonon coupling strength / A. Ellens [et.al.] // Phys. Rev. B. - 1997. - V.55. - P. 173-179.

[64] Strohhofer, C. Silver as a sensitizer for erbium / C. Strohhofer, A. Polman // Appl. Phys. Lett. - 2002. - V.81. - P. 1414-1417.

[65] Spectroscopic data of the 1.8-, 2.9-, and 4.3-^m transitions in dysprosium-doped gallium lanthanum sulfide glass / T. Schweizer [et.al.] // Opt. Lett. - 1996. - V.21. -P. 1594-1596.

[66] Spectroscopy of Dy3+ in Ge-Ga-S glass and its suitability for 1.3-pm fiber-optical amplifier applications / K. Wei [et.al] // Sigel Opt. Lett. - 1994. - V.19. -P.904-906.

[67] Spectroscopy of vanadium (III) doped gallium lanthanum sulphide chalcogenide glass / M. Hughes, H. Rutt, D. Hewak, R.J. Curry // Appl. Phys. Lett. - 2007. - V.90. -P.031108.

[68] Optical properties and local structure of Dy3+-doped chalcogenide and chalcohalide glasses / Tang Gao [et.al.] // J. of Rare Earths. - 2008. - V.26, n.6. -P.889-894.

[69] Ramaswamy, R.V. Ion-exchanged glass waveguides: a review / R.V. Ramaswamy, R. Srivastava, // J. of Lightwave Tech. - 1988. - V.6,n.6. - P.984 -1000.

[70] Prieto-Blanco, X. Electro-diffusion equations of monovalent cations in glass under charge neutrality approximation for optical waveguide fabrication / X. Prieto-Blanco // Opt. Mat. - 2008. - V.31. - P.418-428.

[71] Inman, J.M. Chemical structure and the mixed mobile ion effect in silver-for-sodium ion exchange in silicate glasses / J.M. Inman, J.L. Bentley, S.N. Houde-Walter // J. Non-Crystal. Sol. - 1995. - V.91. - P.209-215.

[72] Mehrer, H. Difusion in Solids. Fundamentals, Methods, Materials,Diffusion-Controlled Processes / H. Mehrer. - Berlin : Springer-Verlag, 2007. - 651 p.

[73] Temperature dependence of silver-sodium interdiffusion in micro-optic glasses / B. Messerschmidt [et.al] // Opt. Mat. - 1997. - V.7. - P.165-171.

[74] Quaranta, A. Modeling the ion exchange process in glass: Phenomenological approaches and perspectives / A. Quaranta, E. Cattaruzza, F. Gonella // Mat. Sci. and Eng. B. - 2008. - V.149. - P. 133-139.

[75] Solid state field-assisted diffusion of silver in multi-component tellurite glasses / B. Stepanov [et.al] // J. Non-Cryst. Sol. - 2011. - V.357. - P.3022-3026.

-Ji -J i

[76] Broadband _2 mm emission in Tm -Ho co-doped Te02-W03-La203 glass / K. Li, G. Wanga, J. Zhanga, L. Hua // Sol. St. Comm. -2010. -V. 150. - P. 1915-1918.

ill

[77] Structure, upconversion and fluorescence properties of Er3+-doped Te02-Ti02-La203 tellurite glass / Z. Jihong [et.al.] // J. of Rare. Earths. - 2007. - V.25. - P. 108112.

[78] Todorovic, M. Study of the mixed alkali effects in glasses and its relation to glass structure and alkali earth ion content / M. Todorovic, L. Radonjic // Ceram. Int. - 1989.-V.15.-P.383-388.

[79] Moawad, H. DC conductivity of silver vanadium tellurite glasses / H. M. M. Moawad, H. Jain, R. El-Mallawany // J. of Phys. and Chem. of Sol. - 2009. -V.70,n.l. - P.224-233.

[80] Field assisted diffusion of metals for the synthesis of nanocomposite silicate glasses / F.Gonella [et.al.] //Mat.Sci.&Eng.C. -2006. - V.26. -P.1087-1093.

[81] Sakida, S. Refractive-index profiles and propagation losses of Er3+-doped tungsten tellurite glass waveguide by Ag+-Na+ ion-exchange / S. Sakida, T. Nanba, Y. Miura // Mat. Lett. - 2006. - V.60, n.28. - P.3413-3415.

[82] Refractive Index Profile and Luminescence Properties of Dy3+-doped Ge2oGa5SbioS65 Glass after Electric Field-Assisted Silver Diffusion / J. Ren, B. Stepanov, T. Wagner, M. Frumar, H. Zeng and G. Chen // J. Am. Ceram. Soc. -2011.-V.94, n.7.-P. 1982-1985.

[83] Adams, M.J. An introduction to optical waveguides / M. J. Adams. - New York : J. Wiley and Sons Ltd, 1981. - 401 p.

[84] Optical Properties of Condensed Matter and Applications / K. Koughia [et.al.]. -New York : J. Wiley and Sons Ltd, 2006. - 417 p.

[85] X-Ray Photo Electron Spectroscopy (XPS) Studies of Copper-Sodium Tellurite Glasses / M. A. Salim, G. D. Khattak, N. Tabet, L. E. Wenger // J. Electron Spectros. Relat. Phenomena. - 2003. - V.128. - P.75-83.

[86] Luminescence spectroscopy of rare earth-doped oxychloride lead borate glasses / W. A. Pisarski [et.al.] //Journal of Luminescence. -2011. - V. 131, n.4. -P.649-652.

[87] Gurin, V. S. Fabrication and optical features of the sol-gel derived silica glasses doped with copper oxide nanoparticles and europium / V. S. Gurin, A. A.

112

Alexeenko, A. V. Kaparikha // Materials Letters. - 2011. - V.65, n. 15-16. - P. 24422444.

[88] Broadband 2 mm emission in Tm3+-Ho3+ co-doped Te02-W03-La203 glass / K. Li, G. Wanga, J. Zhanga, L. Hua// Sol. St. Comm. -2010. V.150. - P. 1915-1918.

[89] Structure, upconversion and fluorescence properties of Er3+-doped Te02-Ti02-La203 tellurite glass / Z. Jihong , T. Haizheng, C. Yu, Z. Xiujian // J. of Rare Earths. -2007.-V.25.-V108-112.

[90] Todorovic, M. Study of the mixed alkali effects in glasses and its relation to glass structure and alkali earth ion content / M. Todorovic, L. Radonjic // Ceram. Int. - 1989. - V.15. - P.383-388.

[91] Khattak, G. D. Effect of laser irradiation on the structure and valence states of copper in Cu-phosphate glass by XPS studies / G. D. Khattak, A. Mekki, M. A. Gondal // Applied Surface Science. - 2010. - V.256. - P.3630-3635.

[92] A study of the preparation and properties of copper-containing optical planar glass waveguides / P. Nebolova, J. Spirkova, V. Perina, I. Jirka, K. Machc, G. Kuncova // Solid State Ionics. -2001. - V.141&142. - P.609-614.

[93] Experimental study of copper-alkali ion exchange in glass / F. Gonella [et.al] // J. Appl. Phys. - 1998. - V.83. - P1200-1206.