Tunable Raman Gain in Transparent Nanostructured Glass-Ceramic Based on Ba<sub>2</sub>NaNb<sub>5</sub>O<sub>15</sub> <xref rid="fn1-nanomaterials-2289060" ref-type="fn">†</xref>
Pasquale Pernice,
Luigi Sirleto,
Manuela Rossi,
Mario Iodice,
Alessandro Vergara,
Rocco Di Girolamo,
Giuseppina Luciani,
Claudio Imparato,
Antonio Aronne
Affiliations
Pasquale Pernice
Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale, Università degli Studi di Napoli Federico II, P.le Tecchio, 80, I-80125 Napoli, Italy
Luigi Sirleto
National Research Council (CNR), Institute of Applied Sciences and Intelligent Systems, Via Pietro Castellino 111, I-80131 Naples, Italy
Manuela Rossi
Dipartimento di Scienze della Terra dell’Ambiente e delle Risorse, Università degli Studi di Napoli Federico II, Complesso Universitario di M. S. Angelo, Via Cinthia 21, I-80126 Napoli, Italy
Mario Iodice
National Research Council (CNR), Institute of Applied Sciences and Intelligent Systems, Via Pietro Castellino 111, I-80131 Naples, Italy
Alessandro Vergara
Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Cinthia, I-80126 Napoli, Italy
Rocco Di Girolamo
Dipartimento di Scienze Chimiche, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via Cinthia, I-80126 Napoli, Italy
Giuseppina Luciani
Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale, Università degli Studi di Napoli Federico II, P.le Tecchio, 80, I-80125 Napoli, Italy
Claudio Imparato
Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale, Università degli Studi di Napoli Federico II, P.le Tecchio, 80, I-80125 Napoli, Italy
Antonio Aronne
Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei Materiali e della Produzione Industriale, Università degli Studi di Napoli Federico II, P.le Tecchio, 80, I-80125 Napoli, Italy
Stimulated Raman scattering in transparent glass-ceramics (TGCs) based on bulk nucleating phase Ba2NaNb5O15 were investigated with the aim to explore the influence of micro- and nanoscale structural transformations on Raman gain. Nanostructured TGCs were synthesized, starting with 8BaO·15Na2O·27Nb2O5·50SiO2 (BaNaNS) glass, by proper nucleation and crystallization heat treatments. TGCs are composed of nanocrystals that are 10–15 nm in size, uniformly distributed in the residual glass matrix, with a crystallinity degree ranging from 30 up to 50% for samples subjected to different heat treatments. A significant Raman gain improvement for both BaNaNS glass and TGCs with respect to SiO2 glass is demonstrated, which can be clearly related to the nanostructuring process. These findings show that the nonlinear optical functionalities of TGC materials can be modulated by controlling the structural transformations at the nanoscale rather than microscale.
