Сибирский федеральный университет

В данной работе были получены прозрачные керамические материалы на основе оксида иттрия, соактивированного тулием и гольмием (Tm,Ho:Y2O3), посредством твердофазного вакуумного спекания наноразмерных частиц со сложным химическим составом, синтезированных методом лазерной абляции. Синтезированный порошок представлял собой мягкие агрегаты, состоящие из отдельных сферических частиц диаметром 16 нм, кристаллическая структура которых преобразовывалась из моноклинной (пространственная группа C2/m) в кубическую модификацию (пространственная группа Ia-3) в процессе спекания. Были изучены морфологические свойства и их корреляция с оптическим качеством керамик Tm,Ho:Y2O3, спечённых при температурах 1700–1775 ◦C. Образец, спечённый при 1750 ◦C, обладал более высокой прозрачностью (81.6% при λ = 600 нм и 83.0% при λ = 1000 нм) и наименьшим содержанием рассеивающих центров 0.00014 об.%. Сечение поглощения при 797 нм для перехода 3H6→3H4 ионов Tm3+ составляло 4.44×1021 см2. Широкая полоса люминесценции, наблюдаемая в диапазоне от 1750 нм до 2100 нм, обусловлена комбинацией процессов кросс-релаксации ионов Tm3+ и безызлучательного переноса энергии с уровня 3F4 (Tm3+) на уровень 5I7 (Ho3+). Эти результаты указывают на перспективность использований прозрачных Tm,Ho:Y2O3 керамик в качестве активных сред для лазеров с широким диапазоном плавной перестройки и синхронизацией мод, генерирующих излучение в области 2 мкм