Estudio mediante espectroscopía de absorción de rayos X de vidrios de PbO-Nb2O5-GeO2 en lámina delgada producidos mediante depósito por laser pulsado: Presencia de Nb4+ y su efecto en la respuesta óptica

Gijón (España), del 8 al 10 de junio de 2016En trabajos previos hemos depositado láminas delgadas transparentes de vidrios de Nb2O5-PbO-GeO2 mediante depósito por láser pulsado (PLD) a una presión de O2 de 5 Pa. Los vidrios en lámina delgada presentaron buenas propiedades ópticas lineales con un índice de refracción lineal (n> 2 ) y un coeficiente de absorción reducido en el visible e infrarrojo cercano, mientras que su respuesta óptica no lineal, caracterizada mediante la medida del módulo de la susceptibilidad óptica no lineal de tercer orden (/¿(3)/), mostró un valor muy elevado (/¿(3)/~ 10-11 esu at 800 nm, que es 103 veces mayor que el del SiO2 vítreo) para las láminas con un mayor contenido de Nb, que se crecieron a partir de opales. Dicho comportamiento se relacionó con las modificaciones estructurales observadas en las láminas delgadas respecto a los opales de partida: aumento de la fracción de oxígenos no puente y deficiencia de oxígeno que se relacionó con una posible reducción parcial de los cationes de Nb5+ presentes en las láminas. En el presente trabajo se ha desarrollado un análisis exhaustivo mediante espectroscopia de absorción de rayos X (XAS) para determinar el entorno local del Nb y confirmar su estado de oxidación en los vidrios en lámina delgada. Para ello se han preparado vidrios en lámina delgada en un intervalo amplio de presiones de oxígeno (10-4 - 5 Pa), lo que ha permitido demostrar la presencia de una fracción significativa de iones de Nb4+, que puede alcanzar el 100% en las láminas que presentan una deficiencia de oxígeno, mientras que dicho porcentaje se reduce hasta valores cercanos al 20% para las láminas depositadas a 5 Pa.Peer Reviewe