بررسی مقایسه‌ای بر روی رفتار تبلور و خواص نوری شیشه‌های اکسی‌فلوریدی سیستم سه جزئی sio2-al2o3-caf2 و سیستم چهار جزئی sio2-al2o3-cao-caf2

شیشه‌ سرامیک‌های اکسی‌فلوریدی حاوی نانوبلورهای caf2 را می‌توان از تبلور شیشه‌های سیستم سه جزئی sio2-al2o3-caf2 و سیستم چهار جزئی sio2-al2o3-cao-caf2 بدست آورد. بنابراین در مقاله حاضر با انتخاب ترکیب شیمیایی مناسب در دو سیستم فوق، تاثیر نوع سیستم شیشه‌ای بر خواص نوری و رفتار تبلور نمونه‌ها بررسی می‌شود. طبق منحنی‌های dsc، شیشه‌ ساخته شده از سیستم سه جزئی (g3cf) دمای پیک تبلور ˚c 672 را برای فاز بلوری caf2 از خود نشان می‌دهد که نسبت به نمونه حاصل از سیستم چهارجزئی (g4cf)، دمای کمتری است (˚c740). با تبلور نمونه‌ها در دماهای پیک تبلور فاز فلوریدی در منحنی‌های dsc، نمونه‌های شیشه سرامیکی حاوی نانوبلورهای caf2 تشکیل می‌شوند که نتایج xrd موید این مطلب هستند. همچنین بر اساس الگوهای xrd و رابطه شرر، اندازه بلورهای شیشه سرامیکی قابل محاسبه هستند. ملاحظه می‌شود با افزودن cao به شیشه، به دلیل منسجم‌تر شدن ساختار شبکه شیشه‌ای، نقل و انتقالات یون‌ها کمتر شده و اندازه بلورهای رسوب یافته در نمونه‌های حاوی cao (nm 31/7) کوچکتر از نمونه سیستم سه جزئی (nm 39/11) است. اگرچه نمونه g4cf اندکی در محدوده uv-vis-ir شفافیت و عبور کمتری از شیشه g3cf دارد، اما از آن جایی که اندازه بلورها در شیشه سرامیک‌های ساخته شده از شیشه g4cf کوچکتر از g3cf است، سیستم چهارجزئی نسبت به سیستم سه جزئی انتخاب مطلوب‌تری خواهد بود. همچنین نتایج محاسبات باند ممنوعه نشان می‌دهند که با افزودن cao، به دلیل کمتر شدن پیوندهای آویزان، انرژی باندهای ممنوعه مستقیم و غیرمستقیم کاهش می‌یابند. انرژی urbach نیز که نشان دهنده بی‌نظمی ساختاری است، برای نمونه g4cf (ev 23/0) کمتر از نمونه g3cf (ev 28/0) است.