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

Oleh :
Dzia Ayyu Kamila Adely - M0221031 - Fak. MIPA

 Kaca boro-tellurite co-doping ion Ytterbium dan Thulium dengan komposisi 45B2O3–39TeO2–11ZnO–(4,5–x)Na2O–0,5Yb2O3–xTm2O3, x = 0; 0,5: 1; 1,5; 2; 2,5 %mol telah berhasil di fabrikasi dengan metode melt-quenching pada suhu 900˚ C. Karakterisasi dilakukan untuk menganalisis pengaruh variasi konsentrasi Tm2O3 terhadap struktur, sifat fisik, optik, termal dan radiatif kaca. Pola difraksi mengkonfirmasi bahwa kaca cenderung bersifat amorf. Serapan inframerah (400 4000 cm-1) mengidentifikasi letak gugus fungsi Na2O dan ZnO (400-439 cm-1), TeO2 (685-1085 cm-1), B2O3 (1218-1424 cm-1). Uji densitas berdasarkan prinsip Archimedes menunjukkan peningkatan 3,6705–3,98235 gram/cm3 disertai penurunan volume molar 29,6699 – 29,0257 cm3. Sifat termal dianalisis dengan DSC menunjukkan peningkatan stabilitas termal (ΔT) 111–149˚ C. Indeks bias dengan metode sudut Brewster menggunakan sumber laser dioda (λ = 630 nm) mengindikasikan peningkatan dari 1,69-1,73. Serapan daerah UV-Vis (200-1100 nm) menunjukkan 5 puncak serapan khas Tm3+/Yb3+ pada panjang gelombang 357, 481, 686, 782 dan 976 nm. Nilai band gap meningkat dari 2,95–3,29 eV. Pendekatan Teori Judd Ofelt menunjukkan efisiensi transisi radiatif berdasarkan nilai branching ratio (β) maksimum pada kaca BTZNYb-1Tm untuk transisi ¹D₂ → ³H₆ (357 nm) dan ¹G₄ → ³H₆ (471 nm), BTZNYb-1,5Tm pada transisi ³F₃ → ³H₆ (686 nm) dan seluruh kaca BTZNYb-Tm pada transisi ³H4 → ³H₆ (792 nm). Sehingga kaca BTZNYb-Tm efisien digunakan sebagai media aktif untuk laser UV dan cahaya tampak.