研究目的
合成并表征TeO2–Ba(PO3)2体系中的亚碲酸钡二元玻璃及玻璃陶瓷，研究其热学、结构和光学性能以应用于光子学领域。
研究成果
该研究成功合成了TeO?–Ba(PO?)?体系中稳定的亚碲酸盐玻璃及玻璃陶瓷，其中含2-6 mol% Ba(PO?)?的样品无需热处理即可形成透明玻璃陶瓷。Ba(PO?)?的引入提高了热稳定性，使样品适用于光纤制备。实验鉴定出α-TeO?和γ-TeO?晶相的析出，非线性光学测试显示其具有较大的有效非线性消光系数（高TeO?含量样品尤为显著）。这些材料在拉曼放大器、非线性波导和光学限幅器等光子学应用中展现出良好前景。
研究不足
红外区域中强烈的OH吸收带限制了其在3微米以上的透光性，通过干燥气氛熔融可改善这一情况。低Ba(PO3)2含量的样品（TBP1和TBP2）易发生结晶，未能获得块体形态。在进行非线性测量时，高激光强度（>10 GW/cm2）下出现了光学损伤。本研究聚焦于二元体系，针对特定应用可能需要进一步优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用常规熔融淬冷法，在空气环境下使用带盖金坩埚合成了组成为(100-x)TeO?–xBa(PO?)?（x=1-20 mol%）的亚碲酸盐二元玻璃。通过差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)、紫外至近红外线性光学吸收、红外透过率及光学限幅实验研究其特性，采用Rietveld分析法进行相结晶研究。
2：样品选择与数据来源：
使用Prichem Tech和Aldrich提供的纯度99.99%的TeO?和纯度99%的Ba(PO?)?原料，制备了不同Ba(PO?)?浓度（1-20 mol%）的玻璃样品，按组分命名为TBP1至TBP20。
3：99%的TeO?和纯度99%的Ba(PO?)?原料，制备了不同Ba(PO?)?浓度（1-20 mol%）的玻璃样品，按组分命名为TBP1至TBP20。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括用于熔融的马弗炉、金坩埚、不锈钢模具、平移混合器(SpeedMixer)、BRUKER XRD仪、TA仪器2910型DSC、Cary 500双光束分光光度计、珀金埃尔默FTIR Spectrum 2000、堀场Jobin Yvon LabRAM HR显微拉曼、FEI Tecnai G2 F20 TEM，以及用于非线性测量的调Q锁模Nd:YAG激光器。材料包含TeO?、Ba(PO?)?及透镜、滤光片、探测器等光学元件。
4：堀场Jobin Yvon LabRAM HR显微拉曼、FEI Tecnai G2 F20 TEM，以及用于非线性测量的调Q锁模Nd:
4. 实验流程与操作步骤：将原料混合后在700-850°C熔融，浇铸成型后退火缓冷。表征手段包括XRD测定结晶度、DSC分析热性能、拉曼与FTIR进行结构解析、TEM观察微观结构，以及光学测量获取线性和非线性特性。非线性实验采用532 nm皮秒激光，控制强度与偏振方向。
5：实验流程与操作步骤：
5. 数据分析方法：数据分析包含XRD的Rietveld精修、拉曼光谱解卷积，以及求解强度传播方程获取非线性消光系数。采用Crystbox等软件工具进行TEM指标化等统计分析。
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