Skip to main content

Login for students

Login for employees

Publication detail

Classical and combinatorial Judd-Ofelt analysis of spectroscopic properties in Er-doped materials: TeO2-ZnO-BaO:Er3+ glasses
Authors: Hrabovsky Jan | Varak Petr | Oswald Jiri | Krystufek Robin | Dedic Vaclav | Šlang Stanislav | Beneš Ludvík | Wágner Tomáš | Střižík Lukáš
Year: 2025
Type of publication: článek v odborném periodiku
Name of source: Journal of Physics-Photonics
Publisher name: IOP Publishing LTD
Place: Bristol
Page from-to: nestránkováno
Titles:
Language Name Abstract Keywords
cze Klasická a kombinatorická Judd-Ofeltova analýza spektroskopických vlastností v materiálech dopovaných erbiem: skla TeO₂–ZnO–BaO:Er³ Je představena systematická studie dopovací schopnosti sklovitého systému TeO2–ZnO–BaO ionty Er3+ s cílem dosáhnout silné Stokesovy/upkonverzní fotoluminiscenční (UPL) emise a stanovit optimální experimentální podmínky pro provádění Judd-Ofeltovy (JO) analýzy v materiálech dopovaných erbiem pomocí nově zavedené kombinatorické JO analýzy v této práci. Vybrané sklovité vzorky napříč oblastí tvorby skel TeO2–ZnO–BaO, následující koncentrační trendy jednotlivých oxidačních složek, byly rovnoměrně dopovány 0,2 mol. % Er2O3, avšak amorfní a opticky homogenní byly pouze ty s vysokým obsahem BaO. Tyto vzorky vykazují silnou fotoluminiscenci (přibližně 1,5 μm, přibližně 2,7 μm) a UPL emisi od viditelné po blízkou infračervenou oblast. Intenzity intra-4f elektronových přechodů Er3+ byly vypočítány na základě klasické JO teorie s odvozenými fenomenologickými parametry Omega(2,4,6). Byla zavedena a použita kombinatorická analýza k výpočtu JO parametrů za využití všech pozorovaných absorpčních pásů a jejich vzájemných kombinací. Prezentované výsledky umožňují identifikaci kritických kombinací absorpčních pásů nezbytných pro přesnou JO analýzu v materiálech dopovaných Er3+, což zajišťuje konzistentní a spolehlivé výsledky. Dále tato zjištění usnadňují rozpoznání suboptimálních experimentálních podmínek pro provádění JO analýzy v jiných materiálech obsahujících ionty Er3+. dopace erbiuem Er3+; kombinatorická Judd-Ofeltova analýza; TeO2–ZnO–BaO; upkonverze; luminiscence; spektroskopické vlastnosti; schopnost tvorby skla
eng Classical and combinatorial Judd-Ofelt analysis of spectroscopic properties in Er-doped materials: TeO2-ZnO-BaO:Er3+ glasses A systematic study of the doping ability of the TeO2-ZnO-BaO glassy system with Er3+ ions is presented to achieve strong Stokes/upconversion photoluminescence (UPL) emission and to determine the optimal experimental conditions for conducting Judd-Ofelt (JO) analysis in Er-doped materials using the newly introduced Combinatorial JO analysis in this work. Selected glassy samples across the TeO2-ZnO-BaO glass-forming region following the concentration trends of each constituent oxide were uniformly doped with 0.2 mol. % of Er2O3 but only those with high BaO content were found to be amorphous and optically homogenous. These samples exhibit strong photoluminescence ( approximate to 1.5 mu m, approximate to 2.7 mu m) and UPL emission from visible to near-infrared spectral region. The intensities of Er3+ intra-4f electronic transitions were calculated on the basis of classical JO theory with derived phenomenological Omega(2,4,6) parameters. Combinatorial analysis was introduced and employed to calculate JO parameters using all observed absorption bands and their mutual combinations. The presented results then enable the identification of critical absorption band combinations necessary for accurate JO analysis in Er3+-doped materials, ensuring consistent and reliable outcomes. Furthermore, these findings facilitate the recognition of suboptimal experimental conditions for performing JO analysis in other materials containing Er3+ ions. Erbium Er3+-doped; combinatorial Judd-Ofelt; TeO2-ZnO-BaO; upconversion; luminescence;; spectroscopic properties; glass-forming ability