Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (May 2022)
Structural properties, linear, and non-linear optical parameters of ternary Se80Te(20−x)Inx chalcogenide glass systems
Abstract
Ternary chalcogenide glass systems of Se80Te(20−x)Inx, where x = 0, 5, 10 wt.%, were synthesized via fast quenching of their melts. Bulk samples were ground into fine powder and thermally evaporated onto silica glass substrate, under vacuum, in order to obtain homogeneous thin films. DSC analysis of bulk samples revealed the presence of small endothermic peak, that identifies the glass transition temperature Tg, followed by an exothermic peak that defines the amorphous-crystalline phase transition Tp. These results confirmed the amorphous nature of the bulk samples. XRD analysis confirmed the amorphous nature of the studied thin films. Inclusion of indium in the glass matrix contributed to elevating refractive index and showed wide transmission window in the visible and near IR regions. Linear and nonlinear optical parameters are calculated and discussed in terms of the glass composition. Results of refractive index, first and third order susceptibilities nominate the studied thin films for applications in IR waveguides and sensors. Resumen: Los sistemas ternarios de vidrio de calcogenuro de composición Se 80 Te (20-x) In x, en los que x = 0, 5, 10 wt.%, se prepararon mediante enfriamiento rápido de sus fundidos. Las muestras a granel se molieron en polvo fino y se evaporaron térmicamente sobre sustrato de vidrio de sílice, en el vacío, para obtener películas delgadas homogéneas. El análisis DSC de muestras a granel reveló la presencia de un pequeño pico endotérmico que identifica la temperatura de transición vítrea Tg, seguido de un pico exotérmico que define la transición de fase cristalina-amorfa Tp. Estos resultados confirmaron la naturaleza amorfa de las muestras a granel. El análisis XRD confirmó la naturaleza amorfa de las películas delgadas estudiadas. La inclusión de indio en la matriz de vidrio contribuyó a elevar el índice de refracción y mostró una amplia ventana de transmisión en las regiones de espectro visible e IR-cercano. Los parámetros ópticos lineales y no lineales se calculan y analizan en términos de la composición del vidrio. Los resultados del índice de refracción, las susceptibilidades de primer y tercer orden nominan las películas delgadas estudiadas para aplicaciones en guías ópticas y sensores de ondas IR.
