Fabrikasi dan Karakterisasi Kaca Lead Boro Co-doping Ion Thulium dan Ytterbium

Oleh :
Aida Syifa Rif'atun Nissa - M0221003 - Fak. MIPA

Kaca boro lead co-doping Yb2O3/Tm2O3 dengan komposisi 45B2O3 - 39PbO -11ZnO - (4,5-x) Na2O - 0,5Yb2O3 - xTm2O3 dengan x divariasikan sebesar 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25 dan 1,5 %mol berhasil difabrikasi menggunakan metode melt-quenching pada suhu 950°C. Serangkaian pengujian meliputi uji struktur, sifat fisik, optik, termal, dan radiatif juga diinvestigasi lebih lanjut. Berdasarkan uji XRD dikonfirmasi bahwa kaca memiliki struktur amorf. Uji FTIR memperlihatkan adanya gugus fungsi dari B2O3 (705 - 1200) cm-1, ZnO (430 - 488) cm-1, PbO dan Na2O (450 - 534) cm-1. Sifat termal di uji menggunakan DSC memperlihatkan peningkatan stabilitas termal kaca dari 151°C - 159°C. Densitas kaca memperlihatkan tren peningkatan dari (5,1090 - 5,5804) gram/cm3, diikuti penurunan nilai volume molar dari  (26,4788 - 24,5406) cm3. Indeks bias kaca diuji menggunakan prinsip sudut Brewster dengan panjang gelombang 632 nm memperlihatkan tren meningkat dari 1,58-1,64. Spektrum absorbsi UV-Vis menunjukkan puncak serapan yang khas pada panjang gelombang 464 nm, 686 nm, 792 nm milik Tm2O3, dan 976 nm milik Yb2O3. Terakhir, analisa Judd–Ofelt menunjukkan bahwa nilai branching ratio (βR) maksimum pada transisi 1G4 3H6  dengan emisi 464 nm terdapat pada kaca BPZNYbTm-0,5, transisi 3F3 3H4  dengan emisi 686 nm pada kaca BPZNYbTm-1,25, dan transisi 3H4 3H6 dengan emisi 792 nm pada seluruh kaca BPZNYbTm. Hasil ini mengindikasikan bahwa kaca lead boro co-doping Yb2O3/Tm2O3 dapat berpotensi sebagai media aktif pada aplikasi laser daerah visible dan infrared.