I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   9 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   2 0 2 0 ,   p p .   211 ~ 219   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j aa s . v 9 . i3 . p p 2 1 1 - 219       211       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Spectros co pic  pro perties of  lit h iu m   bo ra te  g la ss  conta ining   Sm 3+   a nd Nd 3+   i o ns       I .   K a s hif 1 ,  A.   Ra t ep 2 ,  S.  Ahm e d 3   1 F a c u lt y   o f   S c ien c e ,   De p a rt m e n t  o f   P h y sic s,  A l - A z h a r  Un iv e rsit y ,  Eg y p t   2 .3   F a c u l ty   o f   w o m e n s  f o r  a rts,   S c ien c e &   Ed u c a ti o n ,   De p a rtm e n t  o f   P h y sic s,  A in   S h a m s Un iv e rsit y ,  E g y p t       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 4 ,   2 0 20   R ev i s ed   A p r   2 3 ,   2 0 20   A cc ep ted   Ma y   1 1 ,   2 0 2 0       L it h iu m   b o ra te  g las s  sa m p les   m i x e d   w it h   a   d if fe re n t  c o n c e n tratio n   o f   S m 3 +  a n d   Nd 3+   i o n s o rg a n ize d   b y   q u e n c h in g   tec h n i q u e .   S tru c t u ra l,   v ib ra ti o n   g ro u p s   a n d   sp e c tral  p ro p e rti e s  o f   g las s   s a m p les   in v e stig a ted   u sin g   X - ra y   d if f r a c ti o n ,   F T IR,   UV /Vis/NIR  a n d   p h o t o lu m in e sc e n c e   sp e c tro sc o p y .   T h e   X - ra y   c o n f i rm e d   th e   li th i u m   b o ra te  g las s  sa m p les   c o n tain in g   S m 3+   a n d   Nd 3+   io n s  in   th e   a m o rp h o u s  sta te.  L u m in e sc e n c e   sp e c tra  o f   g las s  s a m p les   e x c it e d   a t  4 0 0   n m   r e c o rd e d ,   h e re   th re e   lu m in e sc e n c e   b a n d s  o b se rv e d   in   V isib le  re g io n ,   w h ich   d u e   to   sp e c tra  m a teria ls  (S m 3 + ,   Nd 3 + ).   T h e s e   in d ica te  th a t  th e se   g las s   sa m p les   re sp o n sib le  o ra n g e   e m is sio n   a n d   u se d   i n   th e   imp ro v e m e n t     o f   m a teria ls   f o r  L ED,   a n d   o p ti c a l  d e v ice s.  T h e   f u n c ti o n a l  v ib ra t io n   g ro u p s     o f   th e   g las s  m a tri x   stu d ied   u si n g   F T IR  sp e c tro sc o p y .   K ey w o r d s :   B o r ate  g lass   co n tai n i n g   S m 3 +   an d   Nd 3+   io n   DT A   FT I R   Op tical  p r o p er ties   XR D   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I .   Kash i f ,    Dep ar t m en t o f   P h y s ics ,   Al - A z h ar   Un iv er s it y ,   Nasr   C it y ,   C air o ,   E g y p t .   E m ail:  i s m a ilk a s h if 5 2 @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   B o r ate  g lass es  ac t  as  h o s t  s u b s ta n ce s   f o r   s tu d ies  t h e  ch ar ac ter ,   s tr u ctu r e  o f   t h e  lu m in esce n ce     an d   u s e f u l  p r ac tical  ap p licatio n s .   Sp ec if ical l y ,   t h e  b o r ate  g las s ,   f r ee   an d   co n tai n in g   r ar e  ea r th   o r   tr an s itio n   ele m e n ts   is   a  p r o m is i n g   s u b s ta n ce   f o r   n o n l in ea r   o p tics ,   q u an t u m   elec tr o n ics,   laser   g en er atio n ,     s cin t illatio n s ,   t h er m o l u m i n esc en t  d o s i m eter s ,   d etec to r s ,   tr a n s f o r m er s   o f   th e   io n izi n g   r ad iatio n ,   an d   m a n y     o th er   ap p licatio n s   [1 - 1 1 ] .   B o r ate  g lass es  ar e  v ital  g lass   f o r m er s   a n d   p er f o r m   a  m aj o r   f u n ct io n   i n   d iv er s e  ap p licatio n s .   T h e  B O 3   g r o u p ’ s   v ib r atio n   a n d   n o n - b r i d g in g   o x y g e n   ( NB Os)  i n cr ea s es  in   b o r ate  g la s s   s tr u ct u r e  w h en   th e  B 2 O 3   co n te n t   in cr ea s e  f r o m   1 0   m o l%  to   3 0   m o l%  [ 1 2 - 1 4 ] .   Sil icate   g las s e s   ar e  a  h o s t  m ater ial  f o r   th e  l u m i n esce n ce   o f   r ar e - ea r th   a n d   tr an s itio n   m etal   io n s ,   b ec a u s e   o f   th e   s i licate  g l ass es   g o o d   o p tical  a n d   m ec h an ical  p r o p er ties   i n   ad d itio n   to   ex ce llen t c h e m ical  d u r ab il it y   [ 1 5 ]     T h e  p h y s ical  a n d   s p ec tr o s co p ic  p r o p er ties   o f   lit h i u m   b o r ate  g la s s es   co n tai n i n g   S m 3+   s t u d ied .     An d   th e  r is e  o f   S m 3+   co n ten t  i n   g la s s   s a m p le s   in cr ea s e s   th e  g las s   s a m p le  d en s i t y   d u e  to   t h e  f o r m atio n   o f   B O 4   m o d u les.  T h e  n u m b er   o f   tr a n s itio n s   p ea k s   d e f in ed   w it h i n   th e   ab s o r p tio n   s p ec tr a  o f   g la s s   co n tai n i n g   S m 3+   co m p ar ed   to   s a m ar iu m - f r ee   g l ass .   T h ese  g lass   s a m p les  e m it ted   s tu r d y   p ea k   at  5 9 8   n m   w h ich   co r r esp o n d s   to   4 G 5/2 → 6 H 7/2   tr a n s itio n .   T h is   in d icate s   t h at  th e s e  s a m p le s   o f   g la s s   ca n   ad j u s t  f o r   L E D  a p p li ca tio n s   [ 1 6 ,   1 7 ] .   Fro m   r ar e - ea r t h   io n s ,   th e  S m 3+   io n   is   co n s id er ab le,   S m 3+   io n   g r o w i n g   s t ip u late  in   v ar io u s   f l u o r escen t  g ad g e ts ,   h ig h - d en s it y   o p tical  s to r ag e,   co lo r   d is p lay s ,   u n d er s ea   co m m u n icat io n   an d   v is ib le  s o lid - s tate  laser s   b ec au s e     o f   its   v i v id   e m is s io n   i n   o r an g e - r ed   ar ea s   [ 1 8 ] .   T h e  4 G 5/2   lev el  o f   S m 3+   p o s s e s s e s   r elati v el y   h i g h   q u a n t u m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 1 1   –   2 1 9   21 2   ef f icien c y   an d   i n d icate s   n u m e r o u s   p o p u latin g   in   ad d itio n   to   q u en c h in g   e m is s io n   ch a n n els  [ 1 9 ] .   So m e  au th o r s   s tu d ied   t h e  o p tical  p r o p er ties   o f   S m 3+   io n - d o p ed   v ar io u s   h o s t   g las s   n e t w o r k s   [ 2 0 - 2 2 ] .   Neo d y m i u m   is   o n e     o f   th e  m ax i m a  s tu d ied   r ar e - ea r th   io n s   an d   d is co v er ed   to   h av e   v ast ap p licatio n s   in   p h o to n ic  g ad g et s   [ 2 3 ,   2 4 ] .   Fro m   th e  m e n tio n ed   ab o v e  an d   o th er   m a n y   s t u d ies  o f   s y n th etic  an d   o p tical  an d   p h y s ical  p r o p er ties   h av e  m ad e  o n   d i f f er e n t  t y p e s   o f   g la s s   g r o u p s   co n ta in i n g   co m p o n en t  Nd 3+   o r   S m 3+ .   B u t  th er e  h av e  f e w   s tu d ie s   o f   th eir   p r esen ce   to g et h er   in   th e  g las s   s a m p le s .   T h e  ef f e ct  o f   ch an g in g   t h e  r atio   o f   o n e  o f   th e m   w i th     th e  s tab ilit y   o f   t h e  r atio   o f   th e  s ec o n d   ele m e n t  s t u d ied .   I t  f o u n d   t h at  th e  e m is s io n   i n te n s it y   d ec r ea s ed   b y   in cr ea s i n g   t h e  r atio   o f   Nd 3+   w it h   th e   co n s ta n t  o f   S m 3+ .   As  w el l  a s   t h e  e m i s s io n   i n te n s it y   in cr ea s e  w i t h   in cr ea s i n g   o f   S m 3+   a n d   co n s ta n t o f   Nd 3+   co n ten t [ 2 5 ,   2 6 ] .   I n   t h is   s t u d y ,   w e  s tu d y   t h e  e f f ec t  o f   r ep lacin g   S m 3+   b y   N d 3+   o n   th e   s tr u ct u r al,   th er m al ,   o p tical,   s p ec tr o s co p ic  p r o p e r ties   o f   S m 3+   an d   Nd 3+   io n s   o n   th is   g la s s .   J u d d - o f elt  p ar a m eter s   ca lc u lated ,   f o r   o b s er v ed   ab s o r p tio n   s p ec tr a  f o r   S m 3+   a n d   Nd 3+   io n s   as  w ell  a s   th e  e m i s s io n   i n te n s i t y .       2.   E XP E R I M E NT A L   WO RK   Sm + 3  a n d   Nd 3+   d o p ed   io n   s y n th esized   in   th e   B o r ate  g la s s   s y s te m   b y   co n v e n tio n al  m elt   q u en c h in g   m et h o d .   T h e  s tar tin g   c h e m ic als  u s ed   r ea g e n t  g r ad e  o f   H 3 BO 3 ,   L i 2 CO 3 ,   S m 2 O 3 ,   an d   N d 2 O 3   w ith   9 9 . 9 9 %   p u r it y .   C h e m ical  co m p o s i tio n s   p r ep ar ed   g lass es a s   s h o w n   i n   T a b le  1 .       T ab le  1 .   T h e  co d e   an d   g lass   s a m p le’ s   co m p o s itio n   ( m o l %) .   S a mp l e   n o .   M o l   %   Li 2 O   B 2 O 3   Nd 2 O 3   Sm 2 O 3   1   33   66   1   -   2   33   66   0 . 7 5   0 . 2 5   3   33   66   0 . 5   0 . 5   4   33   66   0 . 2 5   0 . 7 5   5   33   66   -   1       T h e  m i x tu r e   m e lted   i n   p o r ce lain   cr u cib les   at  t h e  1 1 0 0   O C   f o r   2 h .   T h e  s tr u ct u r e  o f   e ac h   s a m p le   co n f ir m ed   a m o r p h o u s   b y   X - r a y   d if f r ac tio n   w i th   a  P h i llip s   d if f r ac to m eter   P W 3 7 0 0   u s in g   C u K α 1   r ad iatio n .   T h e  d en s it y   m ea s u r ed   u s i n g   t h e  A r ch i m ed es  m eth o d .   Op tical  ab s o r p tio n   s p ec tr a  o f   s am p les  r ec o r d ed   u s in g   th e  UV - Vi s   s p ec tr o m eter   ( Mo d el - J ASC O  V5 7 0 ) .   T h e  I R   s p ec tr a  o f   th e  g la s s e s   r ec o r d ed   u s in g   t h e  FT I R   4 1 0 0   J A S C O  s p ec tr o p h o to m eter   Mi ch elso n   in ter f er o m eter   t y p e  i n   th e  w av e n u m b er   r eg io n   f r o m   4 0 0   to   2 0 0 0   cm - 1 .   T h e  Dif f er en tial   th er m al  a n a l y s i s   o f   g la s s   s a m p les  ca r r ie d   u s i n g   a  SHI M ADZ UDT A - 5 0   AN AL Y Z E R .     T h e  em i s s io n   m ea s u r e  u s i n g   S p ec tr o f lu o r o m eter   t y p e  J ASC O - FP - 6300.       3.   RE SU L T S  A ND  D I SCU SS I O N   Fig u r e  1   d e m o n s tr ates  t h e  X R D  o f   t h e  p r ep ar ed   g lass   s a m p le  co n tai n i n g   a  d if f er en t  Nd   an d   S m   o x id e  co n ten t.  T h at  in d icate s   t h e  a m o r p h o u s   n at u r e  o f   t h e  s a m p les.           Fig u r e  1 .   T h e  XR D  o f   g las s   s a m p le  co n tai n i n g   a  d i f f er e n t c o n ce n tr at io n   o f   Nd   an d   S m   o x i d es.       T h e  g lass   d en s it y   ten d e n c y   i n cr ea s e  w it h   t h e  in cr ea s e  o f   S m 2 O 3   co n te n t  a s   s h o w n   i n   Fi g u r e  2 .   I t’ s   d u e  to   th e  s tr u ctu r al  ato m   ar r an g e m e n t c h an g e  w h en   S m 2 O 3   s u b s t itu te  Nd 2 O 3   in   t h e  L i 2 O - B 2 O 3   g las s   n et w o r k ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       S p ec tr o s co p ic  p r o p erti es o f lith iu m  b o r a te  g l a s s   co n ta in in g   Sm 3+   a n d   N d 3+   i ons   ( I .   K a s h if )   213   an d   th e  d en s it y   o f   S m 2 O 3   ( 8 . 3 4 7   g /c m 3 )   g r ea ter   th a n   th e  d en s it y   o f   Nd 2 O 3   ( 7 . 2 4   g /cm 3 ) .   T h e  ex ce s s   d en s it y   o f   th e  s a m p le s   i s   d u e   to   t h e  m o lecu lar   w ei g h t   o f   th e   s a m ar iu m   h i g h er   t h an   an y   o t h er   co m p o n e n t  i n     th e  g la s s   s a m p le s .           Fig u r e  2 .   T h e  r elatio n   b et w ee n   th e  d en s it y   an d   s a m ar i u m   o x id e  co n ten t       Fig u r e  3   s h o w s   t h e  DT A  cu r v es  o b tain ed   f o r   S m 2 O 3 -   Nd 2 O 3   d o p ed   lith iu m   b o r ate  g la s s .   T h is   f i g u r e  in d icate s   t h e  p r ese n ce   o f   e n d o th er m ic  p ea k   T g   ( g la s s   tr an s it io n   te m p er atu r e) ,   th e  e x o th er m ic  p ea k   T c     ( th e  cr y s tal lizatio n   te m p er atu r e)   an d   th e  en d o th er m ic  p ea k   T m   ( m e lti n g   te m p er atu r e)   w h ic h   tab u lated   i n   T ab le  2 .   T h e  T g   r ep r esen ts   th e   s tr en g th   o r   r ig id it y   o f   t h e  g la s s y   s tr u ct u r e  [ 2 7 ] .           Fig u r e  3 .   T h e  D T A   cu r v e  o f   g lass   s a m p les .       T h e  d if f er en ce   ( △ x )   a m o n g   T x   an d   T g   w h ich   e m p lo y   t h e  g l ass   f o r m i n g   ab ilit y   [ 2 8 ] .         T ab le  2 .   T h er m al  s tab ilit y ,   t h e   g las s   tr an s itio n ,   s tar t c r y s tall i za tio n ,   cr y s tal lizatio n   a n d   m el tin g   te m p er at u r es   samp l e   T g ( o C)   T x ( o C)   T m( o C)   Δx ( o C)   1   5 1 9   6 8 9   8 3 9   1 7 0   2   5 3 3   6 7 1   8 2 8   1 3 8   3   5 2 9   6 9 7   8 3 2   1 6 8   4   5 3 0   6 7 6   8 2 2   1 4 6   5   5 3 0   6 4 6   8 3 5   1 1 6       A cc o r d in g   to   DT A   c u r v es,  t h e  v al u es  o f   x   ca lcu lated .   T h e  i m p ac t  s u b s titu tio n   o f   Nd   with   S m   o n   th e  g las s - f o r m in g   ab ilit y   ca n   ap p ea r .   Fro m   T ab le  2 ,   o b s er v ed   th at  th e   q u a n tit y   o f   x   o f   all  s a m p les   >  1 0 0 ,   it  m ea n s   t h at  al l  g lass   s a m p les   h a v e  g lass - f o r m i n g   ab ilit y   a n d   th er m al  s tab ilit y .   Fi g u r e  4   sh o w s   th e  FT I R   s p ec tr a  o f   g lass e s   d o p ed   w it h   Nd 3+   an d   S m 3+   io n   w it h   d if f er en t  co n ce n tr atio n s .   T h r ee   ar ea s   d ef in ed   th e  b o r ate   g las s   tr a n s m is s io n   s p ec tr a,   th e   b an d   ( 1 2 0 0   -   1 6 0 0   cm - 1 )   i s   t h e  p r i m ar y   r e g io n ,   th e  s ec o n d   r eg io n   f r o m   8 0 0   to   1 2 0 0   cm - 1   an d   th e  la s t f r o m   6 0 0   to   8 0 0   cm - 1 .    W h er e  th e   p r i m ar y   b an d s   ar e   th e   s tr etc h i n g ,   r elax at io n   o f   th e  B — O   b o n d   o f   tr i g o n al   B O 3   u n it s ,     th e  s ec o n d   attr ib u ted   to   B O 4 u n its ,   a n d   t h e  t h ir d   d u e  to   t h e  b en d in g   v ib r atio n s   o f   B — O — B   lin k ag e s   i n s id e     th e  b o r ate  n e t w o r k   [ 2 9 - 3 1 ] .   T h e  r ar e  ea r th   o x id es   d o p ed   b o r ate  g la s s   o u tco m e s   w i th i n   th e   co n v er s io n   o f   B O 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 1 1   –   2 1 9   214   u n i ts   i n to   tetr ah ed r al  B O 4   u n its ,   an d   cr ea te  n o n - b r id g i n g   o x y g e n .   E v er y   B O 4   u n it  co n n e cted   t w o   d if f er en t   u n i ts ,   t h e  b an d   at  4 8 5   cm - 1   d u e  O− S m   o r   Nd   s h i f ted   to   h i g h er   w a v e n u m b er   w it h   t h e  g r o w i n g   atte n tio n   o f   S m .   Fig u r e  5   s h o w s   t h e  V is - NI R   ab s o r p tio n   s p ec tr u m   ac q u ir ed   f r o m   t h e  li th i u m   b o r ate  g las s es  d o p ed   Nd 3+   a n d   S m 3+   w i th   d if f er en t  co n ce n tr atio n s .   Fig u r e  5   s h o w s   ei g h t  elec tr o n ic  f   -   f   tr an s iti o n   b an d s   o f   Nd 3+   i n   T ab le  3 .   T h is   r esu lt  co m p ar e d   w it h   t h e  p r io r   r ef er en ce d   r ec o m m e n d atio n s   [ 3 2 ] .   Fig u r e  6   s h o w s   t h e  o p tical   ab s o r p tio n   s p ec tr a  o f   th e   lit h i u m   b o r ate  g la s s   d o p ed   w it h   1   m o l  %   S m 2 O 3   o r   Nd 2 O 3 .   T h e  o b s er v ed   ab s o r p tio n   b an d s   ass i g n ed   to   ap p r o p r iate  f itti n g   elec tr o n ic  f — f  tr an s itio n s   i n s id e  S m 3+   io n   as  s h o w n   i n   T ab le  4 .           Fig u r e  4 .   T h e  I R   s p ec tr a  o f   g lass es d o p ed   w it h   Nd 3+   a n d   S m 3+   io n   w it h   d if f er e n t c o n ce n tr atio n s           Fig u r e  5 .   T h e  Vis - NI R   ab s o r p tio n   s p ec tr u m   o b tain ed   f r o m   t h e  lit h iu m   b o r ate  g las s es d o p ed   Nd 3+   an d   S m 3+   w it h   d i f f er e n t c o n ce n tr atio n s       T ab le  3 .   T h e  4 f   tr an s itio n   le v e ls   o f   Nd 3+   d o p ed   in   lith i u m   b o r ate  g lass e s   co m p ar ed   w i th   t h e   r ep o r te d   ( R ai    an d   R ai  2 0 0 6 ) .   T r a n si t i o n   4 I 9 / 2  →   W a v e l en g t h   ( n m)   W a v e n u mb e r   ( c m - 1 )   W a v e n u mb e r   r e p o r t e d   ( c m - 1 )   2 P 1/ 2   4 2 8   2 3 3 6 5   2 3 1 4 0   2 G 9/ 2   4 7 2   2 1 1 8 6   2 1 1 7 1   4 G 9/ 2   5 1 0   1 9 6 0 7   1 9 5 4 4   4 G 7 / 2   5 2 4   1 9 0 8 4   1 9 0 1 8   4 G 5 / 2   5 8 2   1 7 1 8 2   1 7 1 6 7   2 H 11/ 2   6 2 4   1 6 0 2 6   1 6 0 2 6   4 F 9/ 2   6 8 0   1 4 7 0 6   1 4 8 5 4   4 S 3/ 2   7 4 6   1 3 4 0 5   1 3 4 6 0   4 F 5/ 2   8 0 2   1 2 4 6 9   1 2 5 7 3   4 F 3/ 2   8 6 8   1 1 5 2 1   1 1 5 2 7       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       S p ec tr o s co p ic  p r o p erti es o f lith iu m  b o r a te  g l a s s   co n ta in in g   Sm 3+   a n d   N d 3+   i ons   ( I .   K a s h if )   215       Fig u r e  6 .   T h e  o p tical  a b s o r p ti o n   s p ec tr a  o f   th e  lit h i u m   b o r ate  g las s   d o p ed   w it h   1   m o l %  S m 2 O 3   o r   Nd 2 O 3       T ab le  4 .   T h e   4 f   tr an s itio n   le v e ls   o f   S m 3+   d o p ed   in   lit h iu m   b o r ate  g lass e s   T r a n si t i o n   W a v e l en g t h ( n m)   W a v e n u mb e r ( c m - 1 )   6 H 5/ 2 →  4 F 7 / 2   4 0 0   2 5 0 0 0   6 H 5/ 2 →  6 F 9 / 2   1 0 6 6   9 3 8 0   6 H 5/ 2 →  6 F 7 / 2   1 2 1 4   8 2 3 7   6 H 5/ 2 →  6 F 5 / 2   1 3 5 8   7 3 6 3   6 H 5/ 2 →  6 F 3 / 2   1 4 5 8   6 8 5 8       T h e  o p tical  s p ec tr a  o f   g las s   co n tai n   co m b i n ed   Nd 2 O 3   an d   S m 2 O 3   i n d icate s   f i f tee n   d is t in ct   ab s o r p tio n   b an d s   at  3 4 6 ,   4 2 8 ,   4 7 2 ,   5 1 0 ,   5 2 4 ,   5 8 2 ,   6 8 0 ,   7 4 6 ,   8 0 2 ,   8 6 8 ,   4 0 0 ,   1 0 6 6 ,   1 2 1 4 ,   1 3 5 8 ,   an d   1 4 5 8   n m   w h ich   d u e  to   th e  tr an s itio n s   o f   4 I 9/2  →  4 D 1/2 ,  2 P 1/2 ,   2 G 9/2 ,   4 G 9/2 , 4 I 9/2 →  4 G 7/2 ,   4 I 9/2  →  4 G 5/2 ,   4 F 9/2 ,   4 S 3/2 ,   4 F 5/2 ,   4 F 3/2   ,   f o r   th e  4 f   tr an s itio n   lev el s   o f   Nd 3+   a n d   6 H 5/2 →  4 F 7/2 ,  6 H 5/2 →  6 F 9/2 ,  6 H 5/2 →  6 F 7/2 ,  6 H 5/2 →  6 F 5/2 ,  6 H 5/2 →  6 F 3/2   f o r   th e  4 f   tr an s itio n   lev el s   o f   S m 3+   r esp e ctiv el y .   Fro m   f ig u r e  5 ,   f o u n d   t h e  ab s o r p tio n   in te n s it y   b an d   at  5 8 2   n m   r ed u ce   as   th e  co n te n t  o f   S m 3+   in cr ea s e s .   T h e  co m b i n ed   d o p in g   d o es  n o t  alter   th e  le v el  p o s itio n s   o f   th e  Nd 3+   a n d   S m 3+   io n s .     Mo r eo v er ,   th e   in cr ea s e   o f   Nd 2 O 3   co n te n t   in   t h e  g la s s   ca u s ed   ab s o r p tio n   b an d s   t o   b ec o m e   s h ar p er .     T h e  o p tical  b an d   g ap   E opt   d ete r m in ed   u s in g   t h e  r elatio n   α h ν   =  A  ( h ν -   E opt ) n .   W h er e:  A  is   c o n s ta n t.  T h e  v al u e   o f   th e  p o w er   n   s h o w s   t h e  tr an s itio n   t y p e,   w h er ein   n =2   in d ica tes an   i n d ir ec t tr an s i tio n   r esp e ctiv el y .   Fig u r e  7   s u g g es ts   t h e  in d ir ec t   tr an s itio n   v ia  p lo ttin g   ( α h ν ) 1/2   v s .   h ν .   E x tr ap o latin g   th e  li n e  ( s tr aig h t)   to   th e  h ν   ax is   g i v es  th e  i n d ir ec t  b an d   g ap s   o f   th e  s tu d ied   s am p les.  T h e  v alu es  o f   t h e  in d i r ec t  b an d   g ap s   h ad   b ee n   ( 3 . 4 5 ,   3 . 4 ,   3 . 4 3 ,   3 . 1 9   an d   3 . 4 1   eV) .   I t  n o ted   th at  th e  l o w er   o p tical  b an d   g ap   en er g y   ( E opt )   in   a  s a m p le   co n tain i n g   0 . 7 5   m o l   %   s a m ar iu m   o x i d e.   T h e  ad d itio n   o f   r a r e  ea r th   o x id e  i n to   t h e  g las s es   in cr ea s e s   t h e   n o n - b r id g in g   o x y g en   a n d   h en ce   g en er ates  d if f er e n t  o x id ati o n   s tates  b ec au s e  o f   t h e  m i x ed   io n s   w it h i n     th e  b r id g in g   o x y g en .           Fig u r e  7 .   T h e  in d ir ec t tr an s itio n   b y   p lo ttin g   ( α h ν ) 1/2   v s .   h ν       T ab le  5   s h o w s   t h e  ca lc u late d   ( f cal ) ,   ex p er i m e n tal  ( f exp )   o s cillato r   s tr e n g t h s   o f   th e  g la s s   s y s te m   co n tain i n g   S m 3 +   a n d   R MS  d e v iatio n .   T h e  o s cillati n g   s tr e n g th s   o f   th e  v ar io u s   tr a n s f o r m at io n s   ( ex p er i m en ta l   an d   th eo r etica l)   ca lc u lated ,   a n d   th er ef o r e  t h e  p ar a m eter s   o f   th e  J u d d - O f elt   ar e  ca lcu lated   [ 3 3 ,   3 4 ] .  T h e  R MS   d ev iatio n     ca lcu lated   u s in g   t h e  f o llo w in g   r elatio n   [ 3 5 - 3 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 1 1   –   2 1 9   216    =   √ ∑ ( f  − f  ) 2 − 3 2   ( 1 )     N  is   th e  to tal  n u m b er   o f   en er g y   lev el s .   T ab le  6   s h o w s   t h e  m ea s u r ed   f e xp   ,   th eo r etica l   f c al   o s cil lato r   s tr en g t h   o f   t h e  g la s s   s y s te m   co n tain i n g   Nd 3+   an d   R MS  d ev iatio n   .   Fro m   tab le  6 ,   th e  v alu e  o f     is   v er y   lo w   ( <   1 )   w h ich   i n d icate s   th e  J - O  th eo r y   is   v alid   [ 3 8 ,   3 9 ] .   T h e  v al u es   o f   R MS  i m p l y   t h e  g o o d   f it tin g   r elatin g   to   t h e  m ea s u r ed   f exp   a n d   th e  t h eo r etica l  f ca l   o s cillato r   s tr en g t h s .   T h is   s a m p le  s h o w s   a   s li g h t  d i f f er e n ce   b et w ee n   ex p er i m e n t  f exp   a n d   ca lcu latio n   f cal .   T h r ee   J u d d - Of elt   p ar a m eter s   o f   S m 3 +   an d   Nd 3+ d o p ed   g lass   s a m p le s   o b tain ed ,   Ω 2   p a r a m eter   d escr ib es     th e  en v ir o n m en t  as y m m etr ic   o r   Sm 3+   a n d   O 2 -   lig a n d   co v alen ce   b ec au s e  t h e  s a m ar iu m   io n s   f o u n d   in     th e  d if f er en t  co o r d in atio n   e n v ir o n m e n t.  So m et i m e s   th e  s a m ar iu m   h as  t h e  s a m e  co o r d in atio n ,   h o w e v er ,   th er e   m a y   a  c h an ce   o f   ch a n g e  in   t h e   cr y s talli n e  f ield   d u e  to   th e  d ev iatio n   i n   t h e  s a m ar iu m   p o s iti o n .         T ab le  5 .   E x p er im e n tal  en er g ie s   ( E ex p ) ,   ex p er i m en tal  ( f e x p )   an d   ca lcu lated   ( f ca l)   o s cil lato r   s tr en g th s   f o r     th e  en er g y   le v el s   o f   t h e  S m 3+   g las s   6 H 5/ 2 →   E e x p   ( c m – 1 )   S a mp l e   2   S a mp l e   3   S a mp l e   4   S a mp l e   5   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   6 F 3/ 2   6 8 5 8   0 . 2 9 5   0 . 5 3 5   0 . 3 3 7   0 . 3 4 3   0 . 2 3 7   0 . 4 0 0   0 . 9 7 2   0 . 9 7 9   6 F 5/ 2   7 3 6 3   0 . 5 8 2   0 . 9 5 9   0 . 8 4 1   0 . 8 3 2   0 . 5 1 1   0 . 9 5 7   1 . 8 0   1 . 7 6   6 F 7/ 2   8 2 3 7   1 . 0 2   1 . 5 6   1 . 0 4   1 . 0 9   0 . 8 2 2   0 . 9 7 4   2 . 6 1   2 . 7 0   6 F 9/ 2   9 3 8 0   0 . 6 8 1   o . 8 6 9   0 . 5 9 1   0 . 5 3 7   0 . 5 3 2   1 . 0 1   1 . 6 3   1 . 5 1   6 F 11/ 2   1 0 6 8 3   0 . 1 1 1   0 . 1 1 0   0 . 0 9 1 4   0 . 0 8 3 0   0 . 0 8 5 5   0 . 0 9 5 2   0 . 2 5 9   0 . 1 3 8   R M S   x 1 0 - 6   0 . 1 2 4   0 . 8 8 2   0 . 0 1 5   0 . 9 5 2       T ab le  6 .   E x p er im e n tal  en er g ie s   ( E ex p ) ,   ex p er i m en tal  ( f e x p )   an d   ca lcu lated   ( f ca l)   o s cil lato r   s tr en g th s   f o r     th e  en er g y   le v el s   o f   t h e  Nd +  g lass   4 I 9/ 2 →   E e x p   ( c m – 1)   S a mp l e   1   S a mp l e   2   S a mp l e   3   S a mp l e   4   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   f c a l   x 1 0 - 6   f e x p   x 1 0 - 6   4 F 3/ 2   1 1 5 2 0 . 7 4   0 . 9 2 8   0 . 6 2 3   -------   -------   -------   -------   - - - - - - - -   - - - - - - - - -   4 F 5/ 2   1 2 4 6 8 . 8 3   2 . 4 9   3 . 2 1   1 . 5 9   1 . 6 4   0 . 8 7 1   0 . 9 1 1   1 . 0 7   1 . 0 8   4 S 3/ 2   1 3 4 0 4 . 8 3   2 . 3 6   1 . 7 2   1 . 6 0   1 . 4 5   0 . 9 5 3   0 . 8 6 4   1 . 0 8   0 . 9 7 1   4 F 9/ 2   1 4 7 0 5 . 8 8   0 . 1 9 2   0 . 1 3 0   0 . 1 2 6   0 . 0 5 9 8   0 . 0 7 3 2   0 . 0 4 3 8   - - - - - - - -   - - - - - - - - -   4 G 5/ 2   1 7 1 8 2 . 1 3   4 . 2 1   3 . 0 6   1 . 9 2   1 . 3 9   2 . 3 0   1 . 6 7   2 . 5 4   1 . 8 2   4 G 7/ 2   1 9 0 8 3 . 9 7   1 . 3 5   0 . 4 0 0   0 . 7 7 6   0 . 3 7 3   0 . 4 7 1   0 . 2 1 4   0 . 6 0 5   0 . 3 2 2   4 G 9/ 2   1 9 6 0 7 . 8 4   0 . 5 5 0   0 . 3 3 2   0 . 3 3 1   0 . 2 9 5   0 . 1 6 7   0 . 1 1 4   0 . 2 2 7   0 . 0 5 7 7   2 G 9/ 2   2 1 1 8 6 . 4 4   0 . 3 9 0   0 . 1 0 5   0 . 2 3 7   0 . 1 1 2   0 . 1 1 7   0 . 1 1 5   0 . 1 5 9   0 . 2 9 2   2 P 1/ 2   2 3 3 6 4 . 4 9   0 . 2 6 4   0 . 0 4 6 7   0 . 1 5 0   0 . 0 4 5 3   0 . 0 6 0 6   0 . 0 2 8 5   0 . 0 9 8 6   0 . 0 2 7 6   R M S   x 1 0 - 6   1 . 2 6   0 . 6 0 9   0 . 4 7   0 . 6 0 6       T h ese  d is to r tio n s   m a y   co n tr ib u te  e f f ec ti v el y   to   co v alen t  o r   as y m m etr ic  e n v ir o n m e n ts .     T h e  p ar am eter s   Ω 4   an d   Ω 6   in d icate   th e  lar g e  p r o p er ties   o f   th e  g lass   s u c h   as  h ar d n e s s   a n d   v is co s it y .   I n   cu r r en t   g las s   s y s te m s ,   J - O  p ar a m eter   v alu e s   p r esen ted   in   T ab le  7,   T ab le   8   an d   f o llo w   th e  ten d e n c y   as  Ω 4 >  Ω   6 >  Ω 2 .  T h e  s a m e  tr en d   o b s er v ed   i n   o t h er   g la s s   s y s te m s   [ 3 8 - 4 1 ] .   A c co r d in g   J o r g en s e n   a n d   R eis f el d   [ 4 2 ] ,   th e  Ω λ   ex tr a   af f ec ted   t h e  cr y s tal -   f ie ld   as y m m etr y   an d   th e   ch a n g es   i n   t h e  en er g y   d is ti n ctio n   r elati n g   t o   4 f N  a n d   4 f N — 15d  co n f i g u r atio n .   I n   o th er   p h r as es,  Ω 2  w ill   in cr ea s e  b ec au s e  o f   t h e  n ep h ela u x e tic  i m p ac t.  T h is   o cc u r s   d u e  to     th e  d ef o r m atio n   o f   t h e  elec tr o n ic  o r b ital  w it h i n   t h e  4 f   co n f i g u r atio n .   I n cr ea s e   th e   o v er lap   th e  4 f   o f   Nd 3+   io n   an d   o x y g e n   o r b ital  i n d u ce d   th e  e n er g y   lev el   o f   Nd 3+   io n   co n tr ac ts   a n d   s h if t in g   in s i d e  th e  w av ele n g t h .   Fu r t h er m o r e,   s h i f ti n g   all  tr an s i tio n s   to   h ig h er   w a v ele n g t h   in d icate   th e  p r esen ce   o f   Nd   —   O  lin k ag e s   in     th e  g las s   s y s te m .   T h e  tr an s itio n   4 I 9/2 →  2 G 9/2   o b s er v ed   is   g r e ater   in te n s e  t h a n   th e   alter n at iv e  tr an s it io n s   w h ic h   w ell  s ee   f r o m   t h e  i n ten s it y   o f   th e  ca lc u lated   o s cil lato r   s tr en g th   in cr e ase s   e m p ir icall y   a n d   r elate s   to     th e  s tr u ct u r al  ch a n g es o f   t h e  l o ca tio n   o f   t h e  r ar e - ea r t h   io n s .   Ω 2   r o s e  s ig n i f ica n tl y   b y   r ed u ci n g   th e  s y m m etr y   o f   th e  r ar e - ea r t h   s ite  a n d   t h e  m o r e  co v alen t  i ts   c h e m ical  b o n d   w it h   t h e  l ig a n d s   f ield .   As  a  w h o le,   t h e  Ω 2   in cr ea s es  b ec a u s e  o f   t h e  co v a len ce   a m o n g   t h e  r ar e  ea r th   io n   an d   t h e  li g a n d   f ield   i n cr ea s es,  as  t h e  s y m m e tr y   lo w er s ,   a n d   as   th e   elec tr ic  g r ad ien t  r elati n g   t h e  r ar e  ea r th   io n   an d   th e   lig a n d   f ield s   in cr ea s es.  T h e  h ig h er     th e  v al u e  o f   Ω 4   in   t h e  cu r r en t  g lass   i n d icate s   t h e  h i g h er   th e  h ar d n es s   o f   th e  g las s   n et w o r k   a n d   th e  h i g h er   co v alen t  ar o u n d   t h e  s m 3+   io n s .   T h e  r atio   b etw ee n   Ω 4   to   Ω 6   i n d icate s   th at  a ll  t h e  s a m p les  co n tai n in g   S m   f o u n d   th is   r atio   g r ea ter   t h an   1 .   T h ese   r esu lti n g   a n al y s e s   v er i f y   t h at  th e  g la s s   u s ed   as a   l aser   g en er ato r .   Fig u r e  8   s h o w s   t h e  v ar ia tio n   o f   e m is s io n   i n te n s i t y   f o r   th e   tr an s it io n   o f   S m 3+   - Nd 3+   co n tai n i n g   g la s s e s   ex cited   at  4 0 0   n m .   I t  clea r s   t h e  t h r ee   p ea k s   at  5 6 1 ,   5 9 9   an d   6 4 7   n m ,   w h ic h   as s i g n ed   to   4 G 5/2 → 6 H 5/2 ,  6 H 7/2 ,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       S p ec tr o s co p ic  p r o p erti es o f lith iu m  b o r a te  g l a s s   co n ta in in g   Sm 3+   a n d   N d 3+   i ons   ( I .   K a s h if )   217   6 H 9/2   tr an s itio n s   o f   S m 3+   io n s .   T h e  in te n s ities   o f   th e   b an d s   g r ad u all y   e lev ated   w it h   S m 3+   io n   atte n tio n   en h a n ce d   w it h i n   t h e  s a m p le s ,   th e  g las s es   e m it  r ed d is h - o r an g e   li g h t.  L u m i n esce n ce   s p ec tr a  g i v e  d etailed   in f o r m atio n   f o r   en er g y   le v el  s p litt i n g   o f   d o p in g   io n s   i n   L i 2 O — B 2 O 3 — ( Nd 2 O 3 /   Sm 2 O 3 )   g las s es.     T h e  lu m in e s ce n ce   s p ec tr u m   o f   g la s s   co n tai n s   n eo d y m i u m   ( s a m ar i u m   f r ee ) ,   t h e  l u m i n esce n ce   v u l n er ab le  ( w ea k )   b an d   n o ticed   at  5 9 9   n m   co r r esp o n d in g   tr an s itio n s   4 G 7/2 → 4 I 11/2 ,  4 G 5/2 → 4 I 9/2 .   A lt er n ativ e  S m 3+   io n s   d o p ed   g lass es  ( f r ee   f r o m   n eo d y m i u m )   r ev ea l  f o u r   l u m in e s ce n ce   s tr o n g   b an d s   at  5 6 2 ,   5 9 9 ,   an d   6 4 6   n m .   T h o s e   b an d s   attr ib u ted   4 G 5/2 → 6 H 5/2 ,  4 G 5/2 → 6 H 7/2 ,  4 G 5/2 → 6 H 9/2   tr an s it io n s   o f   S m 3 +   io n s   i n   g las s   n et w o r k ,   th e  b an d   in te n s it ies r eg u lar   elev a ted   Sm 3+   io n   atte n tio n   i n cr ea s ed   b y   m i x ed   r ar e  ea r th   g las s   n et w o r k   [ 4 3 ,   4 4 ] .       T ab le  7 .   J u d d - Of elt  p ar a m e ter s   ( Ω λ ×1 0 – 20   cm 2 )   an d   tr en d s   o f   th e  Ω λ   p ar a m eter s   f o r   v ar io u s   Nd 3 +   g las s es   S a mp l e   Ω 2   x 1 0 - 20 cm - 2   Ω 4   x 1 0 - 20 cm - 2   Ω 6   x 1 0 - 20 cm - 2   T r e n d   2   0 . 1 3 5   0 . 9 0 7   0 . 6 5 6   Ω 4> Ω 6> Ω 2   3   0 . 1 4 3   1 . 3 6   0 . 5 4 0   Ω 4> Ω 6> Ω 2   4   0 . 0 3 1 2   0 . 7 7 2   0 . 4 8 5   Ω 4> Ω 6> Ω 2   5   0 . 5 7 5   2 . 4 9   1 . 3 7   Ω 4> Ω 6> Ω 2       T ab le  8 .   J u d d - Of elt  p ar a m e ter s   ( Ω λ ×1 0 – 20   cm 2 )   an d   tr en d s   o f   th e  Ω λ   p ar a m eter s   f o r   v ar io u s   S m 3+   g las s es   S a mp l e   Ω 2   x 1 0 - 20 cm - 2   Ω 4   x 1 0 - 20 cm - 2   Ω 6   x 1 0 - 20 cm - 2   T r e n d   1   0 . 3 1 6   1 . 6 4   1 . 3 9   Ω 4> Ω 6> Ω 2   2   0 . 0 1 6 0   0 . 9 1 4   0 . 9 4 7   Ω 6> Ω 4> Ω 2   3   0 . 5 1 0   0 . 3 6 2   0 . 5 8 0   Ω 6> Ω 2> Ω 4   4   0 . 4 1 8   0 . 5 7 5   0 . 6 1 1   Ω 6> Ω 4> Ω 2           Fig u r e  8 .   th e  e m i s s io n   s p ec tr a  o f   S m 3+   -   Nd 3+ co n ta in i n g   lit h i u m   b o r ate  g la s s es e x cited   at  4 0 0   n m       As  it   ap p ea r s   ( in   F i g u r e   9 )   p o s s ib le  Nd 3+   io n   en er g y   4 F 3/2   lev el  tr an s f er   to   th e   S m 3+   io n   6 F 9/2  le v el.   T h er eb y   S m 3+   io n   ex cited   6 F 9/2  to   4 G 7/2  a n d   s u b s eq u e n t  d e - ex c ites   to   4 G 5/2  v ia  n o n r ad iati v e  d ec ay     an d   s tr en g t h e n s   t h e  e m i s s io n   tr an s it io n s   f r o m   S m 3+   io n s   4 G 5/2 .   T h is   i n cr ea s es  t h e  i n te n s it y   o f   t h e  S m 3+   e m is s io n   li n es  e x p en s es  t h e  Nd 3+   e m is s io n   l in e s .   T h e  b r an ch i n g   r atio   B   v a lu e  f o u n d   h ig h e s t  t h e  tr a n s i tio n   4 G 5/2  → 6 H 7/2   ( n ea r   o r an g e  e m i s s io n )   in   t h e  g las s es   an d   f o u n d   th at   th e   v alu e   B   f o r   th e   tr an s itio n   4 G 5/2  → 6 H 7/2  i s   6 0 ,   5 7   an d   5 1   %  r esp ec tiv el y .   I n   m a n y   o t h er   g la s s   s y s te m s ,   th e  h i g h e s t  B   v al u e  o f   t h i s   tr an s itio n   r ep o r ted   f r o m   S m 3+   io n s .   Fi n all y   t h e  g en er al   an al y s is   o f   t h e  c u r r e n t  r es u lt s   s u g g est s   t h at  th e   c o m b i n ed   i n ter ac tio n     o f   th e   S m 3+   io n s   co n tai n i n g   N d 3+   io n s   s i g n if ican t l y   i m p r o v e s   th e   tr an s f er   o f   o r an g e  e m is s i o n s   f r o m   S m 3+   io n s   in to   th e  s t u d ied   g las s   s y s te m   an d   m a k es  t h e  g lass e s   s u itab le  f o r   o r an g e  e m is s io n s   d ev ices.  B esid es ,     th e  r ep lacin g   0 . 2 5   m o le% S m 3+   b y   Nd 3+   g iv e s   th e  h i g h e s t i n t en s it y   o f   t h e  e m itted   r ad iatio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N : 2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci ,  Vo l.  9 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 2 0 :   2 1 1   –   2 1 9   218       Fig u r e  9 .  T h e  en er g y   le v el  tr an s it io n   o f   Nd 3+ ,   S m   3 +   io n s       4.   CO NCLU SI O N   Sa m ar i u m   an d   n eo d y m i u m   i o n s   d o p ed   L it h i u m   b o r ate  g l ass   p r ep ar ed   an d   s t u d ied .   T h e  d en s it y     o f   g las s   s a m p le s   in d icate s   th at  th e  d en s it y   m ea s u r e m en t  in cr ea s e s   as  s a m ar iu m   co n te n t  in cr ea s e     an d   t h e  d is ti n ctio n   a m o n g   th e   ex p er i m e n tal  a n d   ca lc u lated   d en s it y   in cr ea s e   as   th e   s a m ar i u m   co n ten t  i n cr ea s e.   T h e  f u n c tio n al  v ib r atio n   g r o u p s   w it h i n   t h e  g la s s   m atr ix   h a v e  s t u d ied   an d   in d icate   t h e  ad d itio n   o f   r ar e  ea r th   io n   tr an s f er   th e  B O 3   v ib r atio n   g r o u p s   to   B O 4   an d   f o r m i n g   n o n b r id g in g   o x y g en .   J u d d — O f e lt  ( J — O)   p r in cip le   h as  ap p lied   an d   e v alu a tes  J — O  in te n s i t y   p ar a m eter s .   T h e  g en er al  an al y s is   o f   t h e  r esu lts   o f   th e  p r ese n t  s tu d y   o p tical  p r o p e r ties   ( ab s o r p tio n   an d   e m i s s io n )   in d icate s   th a t   th ese  g las s   s a m p les  ar e  a n s w er ab le  f o r   o r an g e.   B ased   o n   t h e  r es u lt s   o b tain ed   f r o m   t h e  J - O   an a l y s is ,   th e   p ar a m eter s   co n clu d ed   t h at   th e   g lass   u n d er   s t u d y   i s     a  p r o m is in g   l u m in e s ce n t   an d   laser   m ater ial.   T h e  cu r r en t  g l ass es  i n   t h e  s t u d y   h a v e  th e  p o ten tial  to   ac t  li k e     an   o r an g e  e m is s io n   d e v ice  as  w ell  a s   p h o to v o ltaic  ap p licati o n s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S u n   X . - Y.,   e t  a l ,   “ L u m in e sc e n t  p ro p e rti e s  o f   T b 3 + - a c ti v a ted   B2 O3 – G e O2 – G d 2 O3   sc in ti l latin g   g las se s , ”   J .   No n - Cry st.  S o li d s ,   v o l.   3 7 9 ,   p p .   1 2 7 - 1 3 0 ,  2 0 1 3 .     [2 ]   T h o m a s  S . ,   e t  a l ,   “ S p e c tro sc o p ic  a n d   d iele c tri c   stu d ies   o f   S m 3 +   io n s  in   li th i u m   z in c   b o ra te  g l a ss e s , ”   J .   No n - Cry st.   S o li d s ,   v o l .   3 7 6 ,   p p .   1 0 6 - 1 1 6 ,  2 0 1 3 .     [3 ]   Ba b u ,   A .   M . ,   Ja m a laia h ,   B. C. ,   S a sik a la,  T . ,   S a lee m ,   S . A . ,   M o o rth y ,   L .   R. ,   “ A b so rp ti o n   a n d   e m is sio n   sp e c tral   stu d ies   o f   S m 3 +   d o p e d   lea d   t u n g s tate   g las se s , ”   J .   Al lo y s Co mp d ,   v o l.   5 0 9 ,   n o .   1 4 ,   p p .   4 7 4 3 - 4 7 4 7 ,  2 0 1 1 .     [4 ]   Ja m a laia h   B. C. ,   Ku m a r  J.  S . ,   Ba b u   A .   M . ,   S u h a si n i  T . ,   M o o r th y   L .   R. ,   “ P h o to l u m in e sc e n c e   p ro p e rti e s  o f   S m 3 +   in   L B TA F   g las s e s , ”   J .   L u min ,   v o l.   1 2 9 ,   n o .   4 ,   p p .   3 6 3 - 3 6 9 ,  2 0 0 9 .   [5 ]   L a k sh m in a ra y a n a   G . ,   Qiu   J.,   “ P h o t o l u m in e sc e n c e   o f  P r 3 + ,   S m 3 +   a n d   D y 3 + - d o p e d   S iO 2 – A l2 O3 – Ba F 2 – G d F 3   g las se s ,”   J   Al lo y s Co mp d . ,   v o l.   4 7 6 ,   n o .   1 - 2 ,   p p .   4 7 0 - 476 ,  2 0 0 9 .     [6 ]   S o m   T . ,   Ka r m a k a r  B. ,   “ In f ra re d - to - re d   u p c o n v e rsio n   lu m in e sc e n c e   in   sa m a riu m - d o p e d   a n ti m o n y   g las s e s ,”   J .   L u min ,   v o l.   1 2 8 ,   n o .   12 ,   p p .   1 9 8 9 - 1 9 9 6 ,  2 0 0 8 .   [7 ]   Kin d ra t  I. I. ,   P a d ly a k   B. V . ,   Drz e w ie c k i  A . ,   “ L u m in e sc e n c e   p ro p e rti e s  o f   th e   S m - d o p e d   b o ra te  g la ss e s ,”   J .   L u min ,   v o l.   1 6 6 ,   p p .   2 6 4 – 2 7 5 ,   2 0 1 5 .   [8 ]   T rip a th i  G . ,   Ra i  V . K.,   Ra i  S . B. ,   “ Op ti c a l  p ro p e rti e s  o f   S m 3 + :CaO - L i2 O - B2 O3 - Ba O  g las s   a n d   c o d o p e d   S m 3 + :E u 3 + ,”   A p p l.   P h y s.  B ,   v o l.   84 ,   n o .   3 ,   p p .   4 5 9 - 4 6 4 ,  2 0 0 6 .   [9 ]   Bij u ,   P . R . ,   A ji th k u m a r,   G . ,   Jo se ,   G . ,   Un n ik rish n a n ,   N. V . ,   “ S p e c tro sc o p ic  stu d ies   o f   S m 3 +   d o p e d   p h o sp h a te  g las se s   Bu ll , ”   B u ll e ti n   o f   M a ter ia ls  S c ien c e ,   v o l.   21 ,   n o .   5 ,   p p .   4 1 5 - 4 1 9 ,  1 9 9 8 .   [1 0 ]   L a k sh m in a ra y a n a   G . ,   Bu d d h u d u   S . ,   “ S p e c tral  a n a ly sis  o f   S m 3 +   a n d   Dy 3 + :  B2 O3 – Zn O – P b O  g las s e s ,”   Ph y sic a   B ,   v o l.   3 7 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 0 - 1 0 6 ,   2 0 0 6 .   [1 1 ]   S u d h a k a r  K.S . V . ,   e t  a l ,   “ I n f lu e n c e   o f   m o d if ier  o x id e   o n   sp e c tro sc o p ic  a n d   t h e rm o lu m in e sc e n c e   c h a ra c teristics   o f  S m 3 +   io n   in   a n ti m o n y   b o r a te g las s s y ste m ,”   J .   L u min ,   v o l.   1 2 8 ,   n o .   11 ,   p p .   1 7 9 1 - 1 7 9 8 ,  2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       S p ec tr o s co p ic  p r o p erti es o f lith iu m  b o r a te  g l a s s   co n ta in in g   Sm 3+   a n d   N d 3+   i ons   ( I .   K a s h if )   219   [1 2 ]     Be c k e r,   P . ,   “ T h e r m a l  a n d   o p ti c a l  p ro p e rti e s  o f   g las se s  o f   th e   sy ste m   Bi2 O3   –   B2 O3 ,”   Cry sta l   Res e a rc h   a n d   T e c h n o l o g y :  J o u rn a l  o f  Ex p e rime n ta l   a n d   I n d u stria l   Cry sta ll o g ra p h y ,   v o l.   38 ,   n o .   1 ,   p p . 74 - 82 ,   2 0 0 3 .   [1 3 ]   Ba jaj,   A . ,   e t  a l ,  “ S tru c tu ra l  in v e stig a ti o n   o f   b ism u th   b o ra te  g las se s  a n d   c ry sta ll in e   p h a se s ,”   J .   No n - Cry st.  S o li d s ,   v o l.   3 5 5 ,   n o .   1 ,   p p .   45 - 53 ,  2 0 0 9 .   [1 4 ]   Zh u   X.,   M a i  C. ,   L i  M . ,   “ Ef fe c ts  o f   B2 O3   c o n te n t  v a riatio n   o n   th e   Bi  io n s  i n   Bi 2 O3 – B 2 O3 – S iO2   g l a ss   stru c tu re ,”   J .   No n - Cry st.  S o li d s ,   v o l.   3 8 8 ,   p p .   55 - 61 ,  2 0 1 4 .   [1 5 ]   Ch e w p ra d it k u l, W . ,   S h e n , Y.,   C h e n , D.,   Yu ,   B. ,   P r u sa ,   P . ,   Nik l, M . ,   Be it lero v a , A . ,   Wan a ra k , C. ,   “ L u m in e sc e n c e   a n d   sc in ti ll a ti o n   o f   Ce 3 + - d o p e d   h ig h   sili c a   g las s ,”   Op t.   M a ter . ,   v o l.   34 ,   n o .   11 ,   p p .   1 7 6 2 - 1 7 6 6 ,  2 0 1 2 .   [1 6 ]   W a n tan a   N.,   e t   a l ,   “ En e rg y   tr a n sf e r   f ro m   G d 3 +   to   S m 3 +   a n d   lu m in e sc e n c e   c h a ra c teristics   o f   C a O – G d 2 O3 – S iO2 – B2 O3   sc in t il latin g   g las se s ,   J .   L u min . ,   v o l .   1 8 1 ,   p p .   3 8 2 – 3 8 6   ,  2 0 1 7 .   [1 7 ]   Ra m tek e   D.D.,   Ga n v ir  V .   Y.,   M u n ish w a r  S .   R. ,   G e d a m   R.   S . ,   “ Co n c e n tratio n   e ff e c t  o f   S m 3 +   Io n s  o n   stru c tu ra l  a n d   lu m in e sc e n c e   p ro p e rti e s o f   li th i u m   b o ra te g las s e s ,”   Ph y sic s P ro c e d ia ,   v o l.   76 ,   p p .   25 – 30 ,   2 0 1 5 .   [1 8 ]   Hu a n g   L . ,   Jh a   A . ,   S h e n   S . ,   “ S p e c tro sc o p ic p ro p e rt ies   o f   S m 3 + - d o p e d   o x id e   a n d   f lu o rid e   g las se s  f o r  e ff ici e n t  v isib le   las e rs (5 6 0 – 6 6 0   n m ) ,”   Op t.   Co m mu n . ,   v o l.   2 8 1 ,   n o .   17 ,   p p .   4 3 7 0 - 4 3 7 3 ,  2 0 0 8 .   [1 9 ]   G o rll e r - Walra n d ,   C. ,   Bin n e m a n s,  K.,   in :  G sc h n e id n e r,   K.A . ,   E y rin g ,   L .   (Ed s.),   Ha n d b o o k   o n   th e   Ph y sic s  a n d   Ch e mistry   o f  Ra re   E a rth s ,   p p .   1 0 1 – 2 6 4 .   c h a p ter  1 6 7 ,   No rt h - Ho ll a n d   P u b li s h e rs,  Am ste rd a m ,   1 9 9 8 , .   [2 0 ]   M a h a to   K.K. ,   Ra i  D.K. ,   Ra i  S . B . ,   “ Op ti c a l  st u d ies   o f   S m 3 +   d o p e d   o x y f lu o ro b o ra te  g las s ,”   S o li d   S ta te  Co mm u n . ,   v o l.   1 0 8 ,   n o .   9 ,   p p .   6 7 1 - 6 7 6 ,  1 9 9 8 .   [2 1 ]   L in   H.,   e t  a l ,   “ S p e c tral  p a ra m e ter s  a n d   v isib le  f lu o re sc e n c e   o f   S m 3 +   in   a lk a li – b a riu m – b ism u th – tell u rit e   g las s  w it h   h ig h   re f ra c ti v e   in d e x m , ”   J .   L u min . ,   v o l.   1 1 6 ,   n o .   1 - 2 ,   p p .   1 3 9 - 1 4 4 ,   2 0 0 6 .   [2 2 ]   P ra v e e n a   R. ,   V e n k a tra m u   V . ,   Ba b u   P . ,   Ja y a sa n k a r  C. K.,   “ F lu o re sc e n c e   sp e c tro sc o p y   o f   S m 3 +   io n s  in   P 2 O 5 – P b O – Nb 2 O5   g las se s ,”   Ph y sic a   B:  C o n d e n se d   M a tt e r ,   v o l .   4 0 3 ,   n o .   19 - 20 ,   p p .   3 5 2 7 - 3 5 3 4 ,  2 0 0 8 .   [2 3 ]   G a tt e r e r,   K,  e t  a l ,   “ S u it a b il it y   o f   Nd (III)  a b so r p ti o n   sp e c tr o sc o p y   o f   p ro b e   t h e   stru c tu re   o f   g las se s  fro m   th e   tern a r y   s y ste m   N a 2 O - B2 O3 - S iO2 ,”   J .   No n - Cry st.  S o li d s ,  v o l.   2 3 1 ,   n o .   1 - 2 ,   p p .   1 8 9 - 199 ,  1 9 9 8 .   [2 4 ]   M a u m it a   Da s,  A n n a p u r n a   K,  Ku n d u   P ,   Dw iv e d i  RN,  Bu d d h u d u   S . ,   “ Op ti c a l  sp e c tra  o f   Nd 3 + :CaO – L a 2 O3 – B2 O3   g las se s ,”   M a ter ia ls L e tt e rs ,  v o l.   60 ,   n o .   2 ,   p p .   2 2 2 - 2 2 9 ,  2 0 0 6 .   [2 5 ]   . Ra o ,   T . G . V . M . ,   e t  a l ,   “ Op ti c a l  a n d   stru c tu ra l  i n v e stig a ti o n   o f   S m 3 + – Nd 3 +   c o - d o p e d   in   m a g n e siu m   lea d   b o r o sili c a te g las se s , ”   J o u rn a l  o f  Ph y sic s a n d   Ch e mistry   o f   S o li d s ,   v o l.   74 ,   n o .   3 ,   p p .   4 1 0 – 4 1 7 ,   2 0 1 3 .     [2 6 ]   Jo sh i,   J.  C. ,   S HI,  J.  A . ,   Be lwa lab ,   R. ,   Jo sh i ,   C. ,   P a n d e y ,   N.  C. ,   “ N o n - ra d iativ e   e n e rg y   tran sfe r  f ro m   S m 3 + →Nd 3 +   in   so d iu m   b o ra te g las s ,”   j.   P h y s Ch e m.  S o li d s ,   v o l.   39 ,   n o .   5 ,  p p .   581 - 5 8 4 ,   1 9 7 8 .   [2 7 ]   W a n g   F . ,   e t   a l ,   “ T h e   in f lu e n c e   o f   T e O2   o n   th e rm a l  sta b il it y   a n d   1 . 5 3 μm   sp e c tro sc o p ic  p ro p e rti e s  in   Er3 +   d o p e d   o x y f lu o rit e   g las se s ,”   S p e c tro c h im   Acta   A:   M o l.   B io mo l.   S p e c t . ,   v o l .   1 5 0 ,   p p .   1 6 2 – 1 6 9 ,  2 0 1 5 .   [2 8 ]   Da h sh a n ,   A . ,   “ T h e r m a l  sta b il it y   a n d   c ry sta ll iza ti o n   k in e ti c s o f   n e w   A s - Ge - Se - S b   g las se s ,”   J .   No n - Cr y st.  S o li d s ,   v o l.   354 ,   n o .   26 ,   p p .   3 0 3 4 - 3 0 3 9 ,   2 0 0 8 .   [2 9 ]   T a n d o n   R . P . ,   Ho tch a n d a n i   S . ,   “ El e c tri c a l  c o n d u c ti v it y   o f   se m ic o n d u c ti n g   tu n g ste n   o x id e   g las se s ,”   Ph y s.  S ta t u s  S o li d i  A ,  v o l.   1 8 5 ,   n o .   2 ,   p p .   4 5 3 - 460 ,  2 0 0 1 .   [3 0 ]   Qiu   H. - H.,   M o ri  H.,   S a k a ta  H.,   Hira y m a   T . ,   “ El e c tri c a l  c o n d u c ti o n   o f   g las se s  in   th e   s y ste m   F e 2 O3 - S b 2 O 3 - T e O2 ,”   J .   Ce ra m.  S o c .   J p n .,  v o l .   1 0 3 ,   n o .   1 1 9 3 ,   p p .   32 - 38 ,  1 9 9 5 .   [3 1 ]   Kh a li f a   F . A . ,   El   Ba tal  H.A . ,   A z o o z   A . ,   “ In f ra re d   a b so rp ti o n   s p e c tra  o f   g a m m a   irrad iate d   g las s e s   o f   th e   s y ste m   L i2 O - B2 O3 - A l2 O3 , ”   In d ia n   J .   P u re   Ap .   Ph y . ,   v o l.   36 ,   n o .   6 ,   p p .   3 1 4 - 3 1 8 ,  1 9 9 8 .   [3 2 ]   Ra i  A .   a n d   Ra i  V .   K. ,   “ Op ti c a l  p ro p e rti e s   a n d   u p c o n v e rsio n   in   P r 3 +   d o p e d   i n   a lu m in u m ,   b a riu m ,   c a lciu m   f lu o rid e   g las s — I ,”   S p e c tro c h imica   Acta   P a rt A :  M o lec u l a r a n d   Bi o mo lec u l a r S p e c tro sc o p y ,   v o l .   63 ,   n o .   1 ,   p p .   27 - 31 ,  2 0 0 6 .   [3 3 ]   Ju d d   B. R. ,   “ O p ti c a l  a b so r p ti o n   i n t e n siti e s o f   ra re - e a rth   io n s , ”   P h y s.  Rev . ,   v o l.   1 2 7 ,   n o .   3 ,   p p .   7 5 0 - 7 6 1 ,  1 9 6 2 .   [3 4 ]   Of e lt   G . S . ,   “ In ten siti e s o f   c ry sta l  sp e c tra o f   ra re e a rth   io n s ,”   J .   Ch e m.  Ph y s . .   v o l .   37 ,   n o .   3 ,   p p .   5 1 1 - 5 2 0 ,  1 9 6 2 .   [3 5 ]   P a d ly a k   B. V . ,   Kin d ra t  I. I . ,   P ro t siu k   V . O . ,   Drz e w iec k i  A . ,   “ Op ti c a l  sp e c tro sc o p y   o f   L i2 B4 O7 ,   Ca B4 O7   a n d   L iCaBO 3   b o ra te g las se s d o p e d   w it h   e u r o p i u m , ”   Uk r.  J .   Ph y s.  Op t . ,   v o l.   15 ,   n o . 3 ,  p p .   1 0 3 - 1 1 7 ,  2 0 1 4 .   [3 6 ]   Jo se p h   X.,   G e o rg e   R. ,   T h o m a s  S . ,   G o p in a th   M . ,   S a j n a   M . S . ,   Un n i k rish n a n   N.V.,   “ S p e c tro sc o p ic  in v e stig a ti o n s  o n   Eu 3 +   i o n s  in   L i – K – Zn   f lu o ro tell u rit e   g las se s ,”   Op t.   M a te . ,   v o l.   3 7 ,   p p .   5 5 2 - 560 ,  2 0 1 4 .   [3 7 ]   M o h a m e d   E.   A . ,   Ra tep   A . ,   A b d e l - Kh a lek   E.   K.,     Ka sh i f   I. ,   “ Cr y sta ll iza ti o n   k in e ti c s  a n d   o p ti c a l   p ro p e rti e s  o f   ti tan iu m – li th iu m   tetra b o ra te g las s c o n tain in g   e u r o p i u m   o x id e , ”   Ap p l.   Ph y s.  A ,   v o l.   1 2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   4 7 9 - ,  20 17 .     [3 8 ]   Ku m a r  K.  A . ,   Ba b u   S . ,   P ra sa d   R. ,   Da m o d a ra iah   S . ,   Ra tn a k a ra m   Y.C. ,   “ Op ti c a l  re sp o n se   a n d   lu m in e sc e n c e   c h a ra c teristics   o f   S m 3 +   a n d   T b 3 + /s m 3 +   c o - d o p e d   p o tas siu m - f lu o ro - p h o sp h a te  g las se s  f o r  re d d ish - o ra n g e   li g h ti n g   a p p li c a ti o n s ,”   M a ter ia ls  Res e a rc h   Bu ll e t in ,   v o l .   90 ,   p p .   31 - 40 ,   2 0 1 7 .   [3 9 ]   Ba b u ,   S . ,   e t  a l ,  “ In v e stig a ti o n s   o n   lu m in e sc e n c e   p e rf o r m a n c e   o f   S m 3 +   io n s  a c ti v a ted   in   m u lt i - c o m p o n e n t  f lu o ro p h o sp h a tes   g las se s ,”   S p e c tro c h im.   Act a   P a rt A ,   v o l.   1 2 2 ,   p p .   639 – 6 4 8   ,  2 0 1 4 .   [4 0 ]   S o b c z y k   M . ,   S z y m a ń sk i  D.,   G u z i k   M . ,   Leg e n d z iew ic z   J.,   “ Op ti c a l  b e h a v io u r  o f   sa m a riu m   d o p e d   p o t a ss iu m   y tt riu m   d o u b le  p h o sp h a tes ,”   J .   L u min . ,   v o l.   1 6 9 ,   p p .   7 9 4 – 7 9 8 ,  2 0 1 6 .   [4 1 ]   T h o m a s  S . ,   e t  a l .,  “ Op t ica l  p r o p e rti e s  o f   S m 3 +   io n s  in   z in c   p o tas siu m   f lu o ro p h o s p h a te  g las se s ,”   Op t.   M a ter s ,     v o l.   36 ,   n o .   2 ,   p p .   2 4 2 – 2 5 0 ,   2 0 1 3 .   [4 2 ]   Jo rg e n se n   C  K,  Re isf e ld   R. ,   “ Ju d d - Of e lt   p a ra m e ters   a n d   c h e m ica l  b o n d i n g ,”   J .   L e ss - Co mm o n   M e ta l s ,  v o l.   93 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 7 - 112 ,  1 9 8 3 .   [4 3 ]   He rr m a n n ,   A . ,   Eh rt,   D.,   “ T i m e - r e so lv e d   f lu o re sc e n c e   m e a su re m e n ts  o n   Dy 3 +   a n d   S m 3 + d o p e d   g las se s ,”   J .   No n - Cry st.  S o li d s ,   v o l.   3 5 4 ,   n o .   10 - 11 ,   p p .   9 1 6 – 9 2 6 ,  2 0 0 8 .     [4 4 ]   M a lch u k o v a   E. ,   Bo izo t  B. ,   G h a leb   D.,   “ Op ti c a l  p ro p e rti e s a n d   v a len c e   sta te o f   S m   io n s in   a lu m in o b o ro sili c a te g las s   u n d e r  β - i rra d iatio n ,”   J .   N o n - Cry st .   S o li d s ,   v o l.   3 5 3 ,   n o .   24 - 25 ,   p p .   2 3 9 7 – 2 4 0 2 ,  2 0 0 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.