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

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
100
T4: O–3 
1,4-Bis(2-methylstyryl)benzene doped PMMA fibre 
for blue range fluorescent applications 
 
Piotr Miluski
1
, Marcin Kochanowicz
1
, Jacek Zmojda
1
, and Dominik Dorosz
2
 
 
1 
Bialystok University of Technology, Wiejska 45D, 15-351 Bialystok, Poland, 
e-mail: [e-mail] 
2 
AGH University of Science and Technology, 30 Mickiewicza Av., 30-059 Krakow, Poland 
  
 
Nowadays, organic luminescent materials are especially attractive for new applications due 
to  the  high  efficiency  of  energy  conversion.  A  new  class  of  organic  luminescent  dyes  and 
polymers  are  intensively  investigated.  In  such  circumstances,  growing  interest  of  dyes  doped 
luminescent  optical  fibers  for  blue  visible  radiation  range  is  noticeable.  The  polymeric  host 
optical  fibre  technology  seems  to  be  excellent  for  that  purposes  since  organic  dyes  can  be 
directly incorporated into the polymer chain structure. 
 
In  the  paper,  the  1,4-Bis(2-methylstyryl)benzene  was  used  for  poly(methyl  methacrylate) 
PMMA fibre  doping.  The bright, multi-peak (422, 450, 488  nm) fluorescence  spectrum  of the 
bulk specimen under UV excitation was observed. The multi-peak emission was also observed 
in  PMMA  fibre.  Moreover,  the  energy  conversion  in  polymeric  optical  fibre  leading  to 
significant  spectrum  shape  modification.  The  first  (428  nm)  peak  is  strongly  attenuated  since 
reabsorption plays a significant role in spectrum shape formation and the third peak (488 nm) is 
dominant in recorded spectra for fiber longer than  40 cm. The  fluorescence spectra and signal 
attenuation in PMMA fibre are discussed too. 
 
The presented fluorescence spectrum shape modification in PMMA fibre can be useful in a 
wide range of compact light sources and sensor constructions. 
 
Keywords: polymeric optical fibre; poly(methyl methacrylate);1,4-bis(2-methylstyryl)benzene; fluorescence  
 
Acknowledgment 
This  work  was  supported  by  Bialystok  University  of  Technology  project  No.  S/WE/4/2013,  Poland  and 
under  EU  COST  Action  MP1401  "Advanced  fibre  laser  and  coherent  source  as  tools  for  society, 
manufacturing and life science". 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
101
T4: O–4 
The role of glass-forming elements on luminescence and energy transfer 
between lanthanide ions and noble metal nanoparticles 
 
Jacek Żmojda
1
, Marcin Kochanowicz
1
, Piotr Miluski
1
, Renata Jadach
2
, 
Maciej Sitarz
2
, and Dominik Dorosz
2
 
 
1 
Department  of  Power  Engineering,  Photonics  and  Lighting  Technology,  Bialystok  University  of 
Technology, 45D Wiejska Street,15-351 Bialystok, Poland, e-mail: [e-mail] 
2 
Department of Silicate Chemistry and Macromolecular Compounds, AGH University of Science and 
Technology, 30 Mickiewicza Av., 30-059 Krakow, Poland 
 
   In the field of materials engineering for photonics, the main effort is paid to develop novel 
materials with unique  optical and structural properties. Many  of articles focus on  development 
of  multicomponent glasses with  extremely different phonon energy  of glass-forming elements. 
Glasses  such  as  boro-tellurite  [1],  phospho-tellurite  [2],  antimony-borate  [3]  antimony-silicate 
[4] are intensively investigated towards application in rare-earth (RE) doped optical fibers. The 
main  idea  is  to  reduce  the  mulitphonon  transitions  in  rare-earth  ions  and  increase  in  quantum 
efficiency  of  radiative  emission.  However,  the  complexity  of  glass  composition  leads  to 
destabilisation of lattice which results in limitations to further glass processing, for example in 
optical  fiber  technology.  In  practice,  the  optimisation  of  glass  structure  (selection  of  glass-
forming  elements,  chemical  bonding  type,  RE  ions  solubility,  thermal  stability)  is  a  first 
important factor in development of novel glasses.       
 
The second thing to  improve radiative  properties  of  lanthanide ions  is  optimisation  of ion-
ion  interactions.  Currently,  besides  RE  ions  the  nanometric  particles  are  introduced  in  glassy 
matrices.  The  presence  of  some  nanoparticles  (NPs)  of  crystals,  noble  metals  or  even 
semiconductors  simultaneously  with  RE  ions  allows  to  achieve  new  luminescent  properties 
resulting  from  interaction  of  light  and  energy  transfer  between  RE  ions  and  embedded 
nanoparticles.  Recently,  a  special  attention  has  been  paid  for  noble  metals  such  as  gold  and 
silver  ions  [5].  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 exists in inorganic glasses doped 
with RE ions, the luminescence signal may be amplified or quenched. 
 
In  our  experiment  we  studied  the  influence  of  high-phonon  glass-forming  elements  (P
2
O
5
, 
B
2
O
3
 and SiO
2
) on photoluminescence of antimony-germanate glasses doped with RE ions and 
noble  metal  nanoparitlces  (Ag,  Au).  All  glasses  were  synthetized  by  standard  melt-quenching 
method  and  nanoparticles  creation  was  taken  by  thermochemical  reduction  during  heat-
treatment  process.  The  local  field  effect  responsible  for  energy  transfer  mechanisms  between 
metal  NPs  and  RE  ions  has  been  described.  Based  on  experimental  results,  an  effective 
embedding way of Ag particles in RE-doped optical fibers has been also discussed. 
 
Keywords: lanthanide ions; silver and gold nanoparticles; local field effect; thermochemical reduction  
 
Acknowledgment 
The  project  was  funded  by  National  Science  Centre  (Poland)  granted  on  the  basis  of  the  decision  No.  DEC-
2016/21/D/ST7/03453. The COST Action MP1401 "Advanced fibre laser and coherent source as tools for society, 
manufacturing and life science" is also acknowledged. 
 
References 
[1]  M.R. Dousti, R.J. Amjad, Z.A.S. Mahraz, J. Mol. Struct. 1079 (2015) 347. 
[2]  Y. Yang, Z. Yang, P. Li, X. Li, Q. Guo, B. Chen, Opt. Mater. 32 (2009) 133. 
[3]  Q. Qian, Q.Y. Zhang, H.F. Jiang, Z.M. Yang, Z.H. Jiang, Physica B 405 (2010) 2220. 
[4]  D.  Dorosz, J.  Zmojda, M. Kochanowicz,  P. Miluski, P. Jelen,  M.  Sitarz, Spectrochim. Acta A 134  (2015) 
608. 
[5]  S.  Chatterjee,  S.K.  Saha,  D.  Chakravorty,  Glass-Based  Nanocomposites  A2–Karmakar,  Basudeb,  [in:]  K. 
Rademann, A.L. Stepanov (Eds.) Glass Nanocomposites, William Andrew Publishing, Boston, 2016, pp. 57. 

---