Chalcogenidno staklo jedinstvena je klasa materijala koji su stekli značajnu pažnju u raznim tehnološkim primjenama, posebno u polju infracrvene optike. Kao vodeći dobavljač čaše Chalcogenid, uzbuđen sam što sam ušao u strukturne karakteristike koje ovaj materijal čine tako posebnim.
Atomski sastav
Glašene Chalkogenidske naočale su prvenstveno sastoje se od elemenata chalkogena koji uključuju sumpor (e), selenijum (SE) i Tellurium (TE). Ovi elementi karakteriziraju njihova sposobnost formiranja kovalentnih obveznica i izložbe relativno niske elektronegativnosti. Pored chalcogena, čaše za chalkogenid često sadrže druge elemente kao što suGermanium, Arsenić (as) i antimon (sb). Kombinacija ovih elemenata daje čaše Chalcogentiide svoja različita svojstva.
Germanijum, na primjer, ključna je komponenta u mnogim čašama chalkogeneide. Ima ekološku koordinaciju tetraedra, što omogućava formiranje jakih kovalentnih obveznica sa atomima chalkogena. To rezultira u tri - dimenzionalnu mrežnu strukturu koja doprinosi mehaničkoj i toplotnoj stabilnosti stakla. Dodatak germanijuma takođe povećava infracrvenu transparentnost stakla, čineći ga pogodnim za aplikacije u infracrvenim slikama i senzoru.
Mrežna struktura
Struktura čaše Chalcogenid može se opisati kao kontinuirana slučajna mreža. Za razliku od kristalnih materijala, gdje su atomi raspoređeni u redovnom i periodičnom uzorku, atomi u čaše Chalcogenid nasumično su povezani, formiraju neurednu mrežu. Ova mrežna struktura rezultat je kovalentnog lijepljenja između konstitutivnih atoma.
U čaše za chalkogenid, atomi Chalcogena obično formiraju lance ili prstenove, koji su potom međusobno povezani drugim elementima poput germanijuma ili arsena. Na primjer, u GE - S sistemu, Germanij atomi mogu djelovati kao križ - povezivanje između lanaca sumpora. Ovaj križ - povezivanje pomaže u povećanju povezivanja mreže, što dovodi do poboljšanih mehaničkih svojstava i veću temperaturu prijelaza stakla.
Stepen križanja - povezivanje u mreži može se kontrolirati podešavanjem sastava čaše. Variranjem omjera različitih elemenata, možemo prilagoditi strukturu i svojstva čaše ChalcogenIde da udovoljimo posebnim zahtjevima za aplikaciju. Na primjer, povećanje koncentracije Germanijuma u GE - s staklo može dovesti do više križa - povezane mreže, što rezultira čašom s boljom mehaničkom čvrstoćom i termičkom stabilnošću.
Kratko - Nalog za domet
Uprkos ukupnom poremećaju u mrežnoj strukturi, čaše Chalcogentide pokazuju kratki - nalog za domet. To znači da su atomi u čaši raspoređeni u relativno redovnom uzorku na kratkim udaljenostima. Naredba o kratkim - raspona uglavnom se određuje lokalnim veznim okruženjem atoma.
U većini čaše za chalkogeneide, atomi Chalcogena imaju koordinacijski broj od 2, što znači da su povezani na još dva atoma. To rezultira formiranjem lanca ili prstenova. Ostali elementi, poput germanijuma ili arsena, obično imaju veći koordinacijski broj (npr. 4 za Germanium). Lokalni aranžmani za vezanje potiču karakterističnih strukturnih motiva, poput tetrahedra (za Germanium) i lance ili prstenove atoma.
Kratki nalog za dometu u čašama Chalcogeneide ima značajan utjecaj na njihova fizička svojstva. Na primjer, lokalno vezanje okruženja utječe na vibracijske načine atoma, što zauzvrat utječu na optička i termička svojstva stakla. Kratki nalog za raspon igra ulogu u hemijskoj reaktivnosti stakla, jer određuje dostupnost atoma na vanjske reaktante.
Redoslijed srednjeg - raspona
Pored kratkog reda, naloge za dometu, čaše za chalkogenid mogu takođe pokazati medij - nalog za domet. Redoslijed srednje - raspona odnosi se na raspored atoma na udaljenosti većim od kratkih - naloga za domet, ali manji od makroskopske vage. To uključuje organizaciju lokalnih strukturnih motiva u veće - razmjere strukture.
U čaše za chalkogenid, nalog za srednje - raspon može se manifestirati kao klasteriranje strukturnih jedinica ili formiranje domena sa različitim stupnjevima povezivanja. Ove srednje strukture mogu imati dubok utjecaj na svojstva stakla. Na primjer, prisustvo srednjeg naloga može utjecati na optičko homogenost stakla, jer može dovesti do varijacija u indeksu refrakcija na malim udaljenostima.
Studija srednjeg - naloga za asortiman u čašama Chalcogeneide i dalje je aktivno područje istraživanja. Razumijevanje prirode i porijekla srednjeg naloga za srednje - može nam pomoći da dodatno optimiziramo svojstva čaša ChalcogenIde za različite aplikacije.
Neispravi i poremećaj
Kao i sve naočale, čaše za chalkogenid sadrže nedostatke i poremećaj u svojoj strukturi. Neispravnosti se mogu svrstati u različite vrste, kao što su mačke, linijske nedostatke i planarne nedostatke. Pointne mane uključuju slobodna radna mjesta (nedostajući atomi), međuprostorni (dodatni atomi u položajima rešetke) i atomima nečistoće.
Ovi nedostaci mogu imati i pozitivne i negativne efekte na svojstva čaša chalkogenida. S jedne strane, neki nedostaci mogu djelovati kao aktivne web stranice za kemijske reakcije ili mogu izmijeniti elektronička svojstva stakla, koja može biti korisna za aplikacije kao što su fotokonduktivnost i nelinearna optika. S druge strane, nedostaci mogu prouzrokovati raspršivanje svjetlosti, što dovodi do smanjenja optičke transparentnosti stakla.
Nivo poremećaja u čašama Chalcogeneide može utjecati faktori poput topljenja i hlađenja tokom staklene izrade. Na primjer, brzo hlađenje može rezultirati većim stupnjem poremećaja u staklenoj strukturi. Pažljivo kontroliranjem procesa izrade, možemo minimizirati broj oštećenja i optimizirati nivo poremećaja za postizanje željenih svojstava.
Usporedba s drugim optičkim materijalima
U poređenju s drugim optičkim materijalima kao što suCink sulfidni kristal (ZNS)i13N Germanij visoke čistoće (HPGE - 13N), čaše za Chalcogenide imaju nekoliko jedinstvenih prednosti.
Cink sulfidni kristal je kristalni materijal sa dobro - definisanom atomskom strukturom. Ima odličnu infracrvenu transparentnost i mehanička svojstva. Međutim, izmišljotina velikih kristala ZN-a mogu biti izazovna i skupa. Suprotno tome, čaše za chalkogenid mogu se lako izraditi u veliku - veličinu i složene komponente - oblikovane komponente koristeći konvencionalno staklo - formiranje tehnika poput oblikovanja i lijevanja.
13N Germanij visoke čistoće je vrlo čist oblik germanijuma koji se koristi u visokim infracrvenim detektorima. Iako ima vrhunsku elektroničku i optičku svojstva, relativno je krhka i teško je obraditi. Čagovi Chalcogeneide, s druge strane, fleksibilnije su u pogledu obrade i mogu se prilagoditi širokom rasponu svojstava prilagođavanjem njihovog sastava.
Aplikacije i uloga strukturnih karakteristika
Jedinstvene strukturne karakteristike čaše Chalcogeneide čine ih pogodnim za širok spektar primjene. U infracrvenoj optici, visoka infracrvena transparentnost, koja se odnosi na nisku vibracijsku apsorpciju mrežne strukture, omogućava da se naočale, prozori i optička vlakna u infracrvenim sočivima. Mehanička i toplinska stabilnost koju pruža križ - povezana mrežna struktura omogućava te komponente da izdrži oštre životne uvjete.
U nelinearnoj optici, poremećaj u staklenoj strukturi može dovesti do poboljšanih nelinearnih optičkih efekata. Narudžba kratkih i srednjih - raspona mogu se izračunati za kontrolu veličine i vremena odziva ovih nelinearnih efekata, čineći čaše za chalkogenidske očitovanje materijala za aplikacije kao što su optička preklopna i frekvencija.
Zaključak
Zaključno, strukturne karakteristike stakla chalkogenida, uključujući njegov atomski sastav, mrežni strukturu, kratak - domet i reda srednjeg - i prisustvo nedostataka i poremećaja, igraju ključnu ulogu u određivanju njegovih svojstava. Ova svojstva, zauzvrat, napravite čašu Chalcogenid svestrani materijal za razne tehnološke primjene.
Kao dobavljač čaše Chalcogenid, posvećeni smo pružanju visokog kvaliteta proizvoda s prilagođenim strukturnim i svojstvom svojstava. Bez obzira da li tražite materijale za infracrveno snimanje, nelinearnu optiku ili druge aplikacije, naše čaše za kalkogenid mogu udovoljiti vašim specifičnim potrebama. Ako ste zainteresirani za nastavu više o našim šalkogenidnim staklenim proizvodima ili bismo željeli razgovarati o potencijalnim aplikacijama i prilagođenim rješenjima, obratite nam se za nabavku i dalje 洽谈 (Napomena: Ovdje treba zamijeniti pravilnim engleskim izrazima u stvarnom - svjetskom scenariju). Radujemo se što ćemo sarađivati s vama da istražite puni potencijal čaše ChalcogenIde u svojim projektima.
Reference
- Lucovsky, G. "Struktura i povezivanje u čašama chalkogenida." Časopis za ne-kristalne čvrste tvari, 1974, 16 (3): 223 - 242.
- Boolchand, P., i dr. "Medijum - Nalog za domet u čašama od chalkogenida." Časopis za fiziku: kondenzovane materije, 2002, 14 (22): R669 - R716.
- Sanghera, JS, i dr. "Chalcogeneide staklena vlakna: istorija, izrada, svojstva i aplikacije." Časopis za ne-kristalne krutetine, 2001, 288 (1 - 3): 1 - 10.