Введение
ГЛАВА 1 – Обзор литературы 15
1.1. Оптические свойства ионов, атомов, молекулярных кластеров и наночастиц меди в различных матрицах и методы их исследования 15
1.1.1. Оптические свойства и электронная структура атомов и ионов меди в стекле .15
1.1.2. Молекулярные кластеры меди. Структура, свойства, методы получения и исследования 17
1.1.3. Наночастицы меди. Структура, свойства, методы получения и исследования 21
1.1.4. Методы и подходы, применяемые для исследования свойств меди в стеклах 29
Выводы к разделу 1.1 .32
1.2. Методы получения силикатных стекол с медью 33
1.2.1. Синтез силикатных стекол с медью методом плавки в тигле 33
1.2.2. Получение стекол с медью золь-гель методом 33
1.2.3. Ионная имплантация меди в стеклах 34
1.2.4. Метод протравного окрашивания для получения силикатных стекол с медью .34
Выводы к разделу 1.2 .35
1.3. Современные представления о механизмах ионного обмена с медью в щелочносиликатных стеклах 36
1.3.1. Основные механизмы ионного обмена с медью в щелочносиликатном стекле 38
1.3.2. Окружение меди в силикатном стекле после ионного обмена 43
1.3.3. Восстановительные процессы в силикатном стекле при ионном обмене с медью .47
1.3.4. Окисление, диспропорционирование ионов и распад кластеров меди в стекле в процессе ионного обмена и последующих термообработок 51
1.3.5. Влияние состава ионообменной ванны на физико-химические свойства меди в стекле 52 1.3.6. Профили концентрации ионов меди в щелочносиликатных стеклах, введенной методом ИО .54
Выводы к разделу 1.3 58
1.4. Оптические свойства силикатных стекол после ИО с медью. Влияние условий ионного обмена и термообработки 59
1.4.1. Профили показателя преломления щелочносиликатных стекол после ионного обмена с медью 59
1.4.2. Поглощение щелочносиликатных стекол после ионного обмена с медью 61
1.4.3. Люминесценция силикатных стекол с медью, введенной методом ионного обмена 71
Выводы к разделу 1.4 .79
1.5. Практические применения силикатных стекол с медью, полученных методом ионного обмена 79
1.5.1. Применения, основанные на люминесцентных свойствах стекол с медью .80
1.5.2. Применения стекол с медью, основанные на особенностях поглощения и
плазмонных свойствах стекол с медью .84
1.5.3. Применения, связанные с высокой нелинейностью оптических свойств стекол с наночастицами меди 85
1.5.4. Применения, основанные на волноводных свойствах стекол с медью, полученных методом ионного обмена 1.6. Стекла и жидкости с биметаллическими частицами .86
1.7. Методика синтеза и оптические свойства стекол с серебром 1.7.1. Механизмы серебряно-натриевого ионного обмена в щелочносиликатных стеклах .91
1.7.2. Оптические свойства серебросодержащих стекол, полученных методом ионного обмена .91
Выводы к Главе 1 .92
ГЛАВА 2 – Методика эксперимента 94
2.1. Объекты исследования 94
2.2. Методика ионного обмена с медью, медью и серебром в щелочносиликатных стеклах 96
2.3. Используемое в работе экспериментальное оборудование 98
ГЛАВА 3 – Оптические свойства щелочносиликатных стекол после ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 100
3.1. Оптическое поглощение щелочносиликатных стекол с медью, введенной методом ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 100
3.1.1. Влияние длительности ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 на оптическое поглощение силикатных стекол 102
3.1.2. Влияние температуры ионного обмена из раплава CuSO4-Na2SO4 на оптическое поглощение силикатных стекол 104
3.1.3. Влияние ТО на оптическое поглощение меди в стекле после ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 .107
3.1.4. Особенности оптического поглощения двухвалентной меди в стекле после ионного обмена в расплаве сульфатов и термообработки .109
Выводы к разделу 3.1 .111
3.2. Профили показателя преломления и волноводные свойства щелочносиликатных стекол после ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 .113
Выводы к разделу 3.2 .118
3.3. Люминесцентные свойства щелочносиликатных стекол после ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 .119
3.3.1 Люминесцентные свойства силикатного стекла после низкотемпературного ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 119
3.3.2. Влияние температуры и длительности ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 на люминесцентные свойства силикатных стекол .128
3.3.3. Влияние термообработки на люминесцентные свойства силикатных стекол после ионного обмена из расплава CuSO4-Na2SO4 .130
Выводы к разделу 3.3 132
Выводы к Главе 3 133
ГЛАВА 4 – Оптические свойства силикатных стекол после ионного обмена из расплавов соли одновалентной меди 134
4.1. Поглощение силикатного стекла после ионного обмена из расплавов, содержащих хлорид меди .134
4.2. Люминесцентные свойства силикатного стекла после ионного обмена из расплавов, содержащих хлорид меди 137
Выводы к Главе 4 141
ГЛАВА 5 – Оптические свойства силикатных стекол после двухстадийного ионного обмена Ag+Cu и Cu+Ag 143
5.1. Поглощение силикатных стекол, прошедших двухстадийный ионный обмен с
серебром и с медью 144
5.2. Поглощение силикатных стекол после двухстадийного ионного обмена с медью и серебром 145
5.3. Математическое моделирование сферических наноразмерных структур Ag-Cu и Cu-Ag типа «ядро-оболочка» 149
5.4. Люминесценция силикатных стекол, прошедших двухстадийный ионный обмен с серебром и с медью 153
5.5. Люминесценция силикатных стекол, прошедших двухстадийный ионного обмена с медью и серебром .154
Выводы к Главе 5 156
Заключение .158
Список использованных источников .161
