Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
275
T4: P–8 
Structural and spectroscopic properties of lead phosphate glasses 
doubly doped with Tb
3+
 and Eu
3+
 ions 
 
Marta Sołtys
1
, Joanna Pisarska
1
, Magdalena Leśniak
2
, Maciej Sitarz
2
,  
and Wojciech A. Pisarski
1
 
 
1 
University of Silesia, Institute of Chemistry, Szkolna 9, 40-007 Katowice, Poland, 
e-mail: [e-mail] 
2 
AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, 
Mickiewicza Av., 30-059 Cracow, Poland 
 
 
Lead phosphate glass belongs to inorganic systems, which are interesting from the structural 
point of view [1–4]. It is interesting to see that four different phosphate tetrahedral sites that can 
exist in phosphate glasses and they are attributed to the Q
n
 (n = 0–3 and denotes the number of 
bridging oxygen per PO
4
 tetrahedron) species [5]. Additionally, these glasses are also excellent 
solid-state  systems  to  incorporate  lanthanide  ions  (Ln
3+
).  Among  lead  phosphate  glasses  with 
rare  earth  ions  the  most  interesting  are  trivalent  europium  and  terbium  ions  in  view  of 
spectroscopic properties [6–8]. Glasses containing Tb
3+
 ions are known as green emitters, due to 
5
D
4
–
7
F
5
 transitions (543  nm), whereas glass systems doped with Eu
3+
 ions demonstrate intense 
and  efficient  red  emission  (611  nm)  related  to  the 
5
D
0
–
7
F
2
  transition.  Spectroscopic 
investigations  of  the  lead  phosphate  based  glasses  singly  doped  with  Eu
3+
  and  Tb
3+
  are  quite 
well documented. However, the possible energy transfer processes between Ln
3+
 (Ln = Eu and 
Tb)  in  these  doubly  doped  glass  systems  were  not  earlier  examined.  For  that  reason,  new 
multicomponent  lead  phosphate  glasses  doubly  doped  with  Tb
3+
  and  Eu
3+
  ions  with  various 
PbO:P
2
O
5
 molar ratios were prepared and then studied using different spectroscopic techniques. 
In the first part of our research, the fourier transform infrared (FT-IR) and Raman spectroscopy 
was  used  to  verify  local  structure  of  glass-network.  The  FT-IR  and  Raman  spectra  clearly 
indicate  that  different  structural  phosphate  groups  are  present  in  PbO-P
2
O
5
  based  glasses. 
Moreover, the areas of the FT-IR and Raman bands strongly depend on the relative ratio of PbO 
and P
2
O
5
 components. The second part of work includes the studies of luminescence properties 
of lead phosphate glasses. Excitation and emission spectra for Eu
3+
 and Tb
3+
 ions in PbO-P
2
O
5
 
glasses  were  registered.  Several  emission  bands  associated  to  characteristic  transitions  of 
trivalent europium and terbium are observed under direct excitation of Tb
3+
. It indicates that the 
energy  transfer  process  from  Tb
3+
  to  Eu
3+
  in  lead  phosphate  glass  occurs.  Spectroscopic 
parameters  like 
5
D
0
  (Eu
3+
)  and 
5
D
4
  (Tb
3+
)  lifetimes  were  determined.  Dependence  of 
spectroscopic  parameters  on  the  increase  of  PbO:P
2
O
5
  molar  ratio  from  1:5  to  5:1  in  glass 
composition was established.  
 
Keywords: lead phosphate glasses; structural properties; energy transfer  
 
Acknowledgment 
The National Science Centre (Poland) supported this work under research project 2015/17/B/ST7/03730. 
 
References  
[1]  G. Little Flower, M. Srinivasa Reddy, G. Sahaya Baskaran, N. Veeraiah, Opt. Mater. 30 (2007) 357. 
[2]  K. El-Egili, H. Doweidar, Y.M. Moustafa, I. Abbas, Physica B 339 (2003) 237. 
[3]  H.S. Liu, T.S. Chin, Phys. Chem. Glasses 38 (1997) 123. 
[4]  R. Praveena, V. Venkatramu, P. Babu, C.K. Jayasankar, Physica B 403 (2008) 3527. 
[5]  R.K. Brow, J. Non-Cryst. Solids 263/264 (2000) 1.  
[6]  W.A. Pisarski, L. Żur, M. Sołtys, J. Pisarska, J. Appl. Phys. 113 (2013) 143504. 
[7]  W.A. Pisarski, L. Żur, T. Goryczka, M. Sołtys, J. Pisarska, J. Alloy. Compd. 587 (2014) 90-98. 
[8]  L. Żur, M. Sołtys, T. Goryczka, J. Pisarska, W.A. Pisarski, J. Mol. Struct. 1075 (2014) 605. 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
276
T4: P–9 
The influence of Ag content and annealing temperature on structural 
and optical properties of SGS glass doped with Eu
3+
 ions 
 
Renata Jadach
1
, Marcin Kochanowicz
2
, Jacek Żmojda
2
, Piotr Miluski
2
, 
Maciej Sitarz
1
, and Dominik Dorosz
1
 
 
1 
University of Science and Technology in Krakow, Faculty of Materials Science and Ceramics al. 
Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland, e-mail: [e-mail] 
2 
Bialystok University of Technology, Faculty of Electrical Engineering Wiejska, 45D, 15-351 
Bialystok, Poland 
 
 
The effect of metallic nanoparticles (NPs) on the photoluminescence of rare-earth (RE) ions 
in glassy networks has been widely investigated. The reason is that the collective oscillation of 
the noble metal electrons resonantly excited by visible light causes a tremendous enhancement 
of  the  electromagnetic  near-field  in  the  vicinity  of  nanoparticles.  If  this  phenomenon,  called 
surface  plasmon  resonance  (SPR),  exists  in  inorganic  glasses  doped  with  RE  ions,  the 
luminescence signal may  be amplified  or  quenched. In  practice,  the proper selection  of  glassy 
matrix  leads  to  effective  nanoparticles  creation.  Among  oxide  glasses,  germanate  glasses  are 
widely used as host material because of their good thermal stability, good solubility of rare earth 
ions  and  chemical  durability  [1].  Silicate  glasses  possess  good  thermal  stability  against 
crystallization  and  stable  physical  and  chemical  properties  [2].  Antimony  glasses  are 
characterized by high refractive index and low phonon energy [3]. All mentioned properties are 
crucial  for  optical  fiber  manufacturing,  hence  the  Authors  idea  is  to  fabricate  glass  with 
composition Sb
2
O
3
-GeO
2
-SiO
2
-Na
2
O-Al
2
O
3
 and dope them with Eu
3+
 ion and AgNO
3
.  The main 
research  is  focused  on  the  influence  of  the  amount  of  Ag  ions  and  annealing  temperature  on 
luminescence  efficiency  of  europium  ions  and  correlation  between  structural  and  luminescent 
properties of received glasses.  
 
Following  investigation  of  prepared  glass  structure  were  executed:  X-ray  Diffraction 
(Panalytical  Empyrean  powder  diffractometer  using  Cu  Kα  (λKα  =  1.54186  Å)),  SEM/EDS 
(SEM-FEI Nova 200 NanoSEM), FTIR spectra (Bruker Company Vertex 70v spectrometer and 
Horriba  Yvon  Jobin  LabRAM  HR  micro-Raman spectrometer),  Raman  spectra  (Horriba  Yvon 
Jobin LabRAM HR micro-Raman spectrometer equipped with a CCD detector). Luminescence 
spectra  of  examined  samples  were  obtained  with  use  of  Acton  Spectra  Pro  2300i 
monochromator in the range of 550–750 nm and laser diode λ
exc
= 395nm. 
 
 
Keywords: structural properties; europium ions; silver nanoparticles; surface plasmon resonance,  
 
Acknowledgment 
The project was funded by National Science Centre (Poland) granted on the basis of the decision No. DEC-
2016/21/D/ST7/03453. 
 
References  
[1]  S. Yu, Z. Yang, S. Xu, Optical Materials 31 (2009) 1723. 
[2]  R. Cao, Y. Lu, Y. Tian, Optics and Laser Technology 94 (2017) 106. 
[3]  K. Ouannes, K. Lebbou, B. M. Walsh, Optical Materials 65 (2017) 8. 
 
 
 
 
 

---