Kristal film tipis Erbium fluorida

Nov 17, 2023

Tinggalkan pesan

Dalam sistem optik skala besar seperti optik ruang angkasa, komunikasi optik, spektrometer, dan laser, peran film tipis dan perangkat optik sangatlah penting. Pada saat yang sama, penerapan di bidang ini juga mengajukan banyak persyaratan ketat untuk sifat optik, fisik, dan kimia film tipis optik. Misalnya, dalam sifat optik, bahan pelapis harus memiliki rentang transmisi spektral dan indeks bias yang sesuai. Dalam hal stabilitas mekanik dan kimia, bahan pelapis harus memiliki sifat mekanik yang stabil, tidak peka terhadap perubahan lingkungan, dan internal yang rendah. stres, dan sedikit cacat internal. Di antara bahan film tipis optik inframerah yang saat ini digunakan, terdapat bahan terbatas yang dapat memenuhi persyaratan di atas, terutama di wilayah inframerah gelombang panjang. Ada lebih sedikit bahan film tipis indeks bias rendah yang stabil. Thorium fluoride (ThF4) memiliki sifat optik dan sifat mekanik yang sangat baik, dan telah banyak digunakan sebagai bahan indeks bias rendah dalam tumpukan film. Namun, radioaktivitas ThF4 menimbulkan ancaman serius bagi manusia dan lingkungan, sehingga produksi filter semakin dibatasi. Oleh karena itu, pencarian bahan transparan inframerah dengan indeks bias rendah yang dapat menggantikan ThF4 tetapi tidak memiliki radioaktivitas telah menjadi topik penelitian untuk banyak bahan transparan.
Fluorida tanah jarang adalah bahan transparan yang sangat baik dari ultraviolet vakum hingga daerah inframerah jauh. Di wilayah vakum ultraviolet, fluorida tanah jarang dapat berfungsi sebagai lapisan indeks bias tinggi pada perangkat film tipis ultraviolet, sedangkan di wilayah inframerah jauh, fluorida tanah jarang dapat berfungsi sebagai lapisan indeks bias rendah pada perangkat film tipis inframerah. Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan fluorida tanah jarang dalam perangkat film tipis optik ultraviolet vakum telah menarik perhatian banyak peneliti, dan penelitian di bidang ini dapat ditemukan dalam literatur. Di wilayah inframerah jauh, konstanta optik bahan fluorida tanah jarang seperti yttrium fluorida (YF3), lantanum fluorida (LaF3), cerium fluorida (CeF3), hafnium fluorida (HfF4), neodymium fluorida (NdF3), dll. dilaporkan. Namun, karena keterbatasan teknologi pengukuran, bahan fluorida tanah jarang berkisar dari inframerah-dekat hingga 10 μ. Data indeks bias dan koefisien kepunahan pada m sangat langka, dan bahkan ada lebih sedikit laporan tentang penerapan perangkat film tipis optik. Erbium fluorida termasuk dalam fluorida tanah jarang berat dalam seri lantanida. Dalam dekade terakhir, belum ada laporan tentang konstanta optik inframerah film tipis erbium fluorida dan penelitiannya pada perangkat film tipis. Penelitian tentang erbium fluoride terutama berfokus pada kacamata transparan inframerah yang mengandung erbium fluoride.
Penelitian Pisarska menunjukkan bahwa panjang gelombang potongan inframerah kaca fluorida yang mengandung erbium fluorida dapat mencapai 21,74 ± 0,05 μm. Jauh melampaui batas panjang gelombang gelas fluorida lainnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa erbium fluorida adalah bahan transparan indeks bias rendah inframerah gelombang panjang yang menjanjikan. Tujuan utama dari penelitian ini adalah menggunakan model Lorentz untuk menghitung film tipis erbium fluorida dari 2-10 μ Konstanta optik m dipelajari, dan pengaruh parameter proses pengendapan terhadap struktur dan sifat optik film tipis tersebut. film dipelajari, memberikan data desain terperinci untuk penerapan film tipis erbium fluorida pada perangkat film tipis optik inframerah luar angkasa.
Pengaruh struktur film tipis erbium fluorida yang diuapkan secara termal terhadap sifat optik inframerahnya. Dengan meningkatnya suhu pengendapan, film erbium fluorida mengalami transisi dari amorf menjadi kristal, dan spektrum transmisi di wilayah inframerah jauh menunjukkan perubahan yang signifikan.