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19.04.2017 | Ausgabe 15/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 15/2017

(Yb0.01Zr0.02La0.01Y0.96)2O3 transparent ceramic: fabrication, structural and optical characterization for IR emission

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 15/2017
Autoren:
Pratik Deshmukh, S. Satapathy, Anju Ahlawat, M. K. Singh, P. K. Gupta, A. K. Karnal

Abstract

We report the fabrication of transparent (Yb0.01Zr0.02La0.01Y0.96)2O3 ceramic pellets by vacuum sintering of non-agglomerated spherical nanoparticles which were prepared by co-precipitation method. The co-doping of La3+ and Zr4+ in Yb:Y2O3 enhanced the transparency of sintered ceramic pellet. The inline transparency of (Yb0.01Zr0.02La0.01Y0.96)2O3 ceramic pellets improved to ~80% at lasing wavelength (1030 nm) which is comparable to theoretical transmittance for Y2O3 (without Fresnel correction). The dopants in Yb:Y2O3 did not change the spherical nature of nanoparticles but changed the particle size distribution. The cross-sectional SEM images confirmed the effect of dopant on reduction of pores and merger of grains of La3+ and Zr4+ doped transparent Yb:Y2O3 ceramic pellet. The dopants didn’t affect the emission and absorption wavelength of transparent Yb:Y2O3 ceramic pellet. The absorption cross section at 906, 951 and 976 nm excitations are found to be 1.97 × 10−20, 2.27 × 10−20 and 3.59 × 10−20 cm2 respectively.

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