حال ہی میں، ایڈوانسڈ لیزر اینڈ آپٹو الیکٹرانک فنکشنل میٹریلز، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹکس اینڈ پریسجن مشینری، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (SIPM, CAS) کے ہو للی کے ریسرچ گروپ نے Dy{{ کے استعمال پر مبنی ایک نئی اسکیم تجویز کی ہے۔ 0}} ڈوپڈ کوارٹج گلاس بطور زرد روشنی لیزر مواد۔ مرئی طول موجوں پر Dy-doped سلیکا شیشوں میں شعاعوں کی وجہ سے سیاہ ہونا" جرنل آف دی امریکن سیرامک سوسائٹی میں شائع ہوا۔
فی الحال، Dy3+ ڈوپڈ مواد سے پیلی لیزر لائٹ بوس-آئنسٹائن کنڈینسیشن اور فوٹو کوگولیشن تھراپی کے شعبوں میں اہم ممکنہ ایپلی کیشنز رکھتی ہے۔ فلورائیڈ فائبر میٹرکس ان کی کم فونون تقسیم کی وجہ سے بڑے پیمانے پر مرئی فائدہ والے ریشوں کے اہم مواد کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، فلورائیڈ آپٹیکل ریشوں میں کمزور کیمیائی استحکام اور مکینیکل خصوصیات، اور تیاری کے سخت حالات جیسی حدود ہوتی ہیں، جو تیاری کی لاگت اور دشواری کو کافی حد تک بڑھا دیتی ہیں۔ اس کے برعکس، کوارٹج گلاس میٹرکس نے بہترین جسمانی، کیمیائی اور مکینیکل خصوصیات اور اچھی آپٹیکل کارکردگی کے فوائد کی وجہ سے تیزی سے ترقی حاصل کی ہے، اور Dy3+ آئنوں کے پیلے رنگ کی لیزر آؤٹ پٹ کو کامیابی سے محسوس کیا ہے۔ تاہم، Dy3+-ڈوپڈ کوارٹج ریشوں میں نیلی روشنی کے جوش میں فوٹوون گہرا ہونے کا مسئلہ ہوتا ہے، جو آؤٹ پٹ پاور کی مزید بہتری کو محدود کرتا ہے۔ لہذا، فوٹوون کو تاریک ہونے کو کیسے روکا جائے یہ نظر آنے والے لائٹ لیزرز کے میدان میں ایک اہم سائنسی مسئلہ بن گیا ہے۔
تحقیقی ٹیم نے Dy3+-ڈوپڈ کوارٹج گلاس کے لیے فوٹوون کے سیاہ ہونے کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے ایک نیا حل تجویز کیا ہے۔ P/Al تناسب کو بڑھا کر، یہ سکیم شیشے کے میٹرکس کے اندر سے Dy ion valorization اور Al-OHC جیسے نقائص کی تشکیل کو روکتی ہے، اس طرح شعاع ریزی سے جذب ہونے والے نقصان کو ڈرامائی طور پر کم کرتی ہے۔ کوارٹج شیشے میں، ال نایاب زمین کے آئنوں کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والا منتشر ہے، جو نایاب زمین کے آئنوں کی بازی اور حل پذیری کو بہتر بنا سکتا ہے۔ تاہم، کوارٹج گلاس اور میٹرکس Si میں Al3+ کی والینس حالت کے درمیان مماثلت نہ ہونے کی وجہ سے، گہا کے مرکز Al-OHC جیسے نقائص توانائی کی ایک خاص مقدار (نیلی روشنی، الٹرا وایلیٹ شعاع ریزی) جذب کرنے کے بعد آسانی سے پیدا ہو جاتے ہیں۔ )۔ P کا تعارف Al کے ساتھ valence- متوازن اور مستحکم [PAlO4] ساختی گروپس بنانے کے قابل ہے، جو ال سے متعلق نقائص کی تشکیل کو روکتا ہے اور اس طرح Dy-doped کوارٹج شیشے کی روشنی سے تاریک ہونے والی مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔ یہ کام نظر آنے والے فائبر لیزرز کے لیے کلیدی مواد اور طریقہ کار کی مدد فراہم کرتا ہے۔
اس تحقیق کو نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن آف چائنا اور دیگر پروگراموں کی حمایت حاصل تھی۔
تصویر 1 ایلیویٹڈ P/Al تناسب کوارٹج گلاس میں شعاع ریزی سے پیدا ہونے والے نقائص کو دباتا ہے۔
